include/net/tcp.h

   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  *              Definitions for the TCP module.
   7  *
   8  * Version:     @(#)tcp.h       1.0.5   05/23/93
   9  *
  10  * Authors:     Ross Biro
  11  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
  12  *
  13  *              This program is free software; you can redistribute it and/or
  14  *              modify it under the terms of the GNU General Public License
  15  *              as published by the Free Software Foundation; either version
  16  *              2 of the License, or (at your option) any later version.
  17  */
  18 #ifndef _TCP_H
  19 #define _TCP_H
  20
  21 #define FASTRETRANS_DEBUG 1
  22
  23 #include <linux/list.h>
  24 #include <linux/tcp.h>
  25 #include <linux/bug.h>
  26 #include <linux/slab.h>
  27 #include <linux/cache.h>
  28 #include <linux/percpu.h>
  29 #include <linux/skbuff.h>
  30 #include <linux/cryptohash.h>
  31 #include <linux/kref.h>
  32 #include <linux/ktime.h>
  33
  34 #include <net/inet_connection_sock.h>
  35 #include <net/inet_timewait_sock.h>
  36 #include <net/inet_hashtables.h>
  37 #include <net/checksum.h>
  38 #include <net/request_sock.h>
  39 #include <net/sock_reuseport.h>
  40 #include <net/sock.h>
  41 #include <net/snmp.h>
  42 #include <net/ip.h>
  43 #include <net/tcp_states.h>
  44 #include <net/inet_ecn.h>
  45 #include <net/dst.h>
  46
  47 #include <linux/seq_file.h>
  48 #include <linux/memcontrol.h>
  49 #include <linux/bpf-cgroup.h>
  50
  51 extern struct inet_hashinfo tcp_hashinfo;
  52
  53 extern struct percpu_counter tcp_orphan_count;
  54 void tcp_time_wait(struct sock *sk, int state, int timeo);
  55
  56 #define MAX_TCP_HEADER  L1_CACHE_ALIGN(128 + MAX_HEADER)
  57 #define MAX_TCP_OPTION_SPACE 40
  58 #define TCP_MIN_SND_MSS         48
  59 #define TCP_MIN_GSO_SIZE        (TCP_MIN_SND_MSS - MAX_TCP_OPTION_SPACE)
  60
  61 /*
  62  * Never offer a window over 32767 without using window scaling. Some
  63  * poor stacks do signed 16bit maths!
  64  */
  65 #define MAX_TCP_WINDOW          32767U
  66
  67 /* Minimal accepted MSS. It is (60+60+8) - (20+20). */
  68 #define TCP_MIN_MSS             88U
  69
  70 /* The least MTU to use for probing */
  71 #define TCP_BASE_MSS            1024
  72
  73 /* probing interval, default to 10 minutes as per RFC4821 */
  74 #define TCP_PROBE_INTERVAL      600
  75
  76 /* Specify interval when tcp mtu probing will stop */
  77 #define TCP_PROBE_THRESHOLD     8
  78
  79 /* After receiving this amount of duplicate ACKs fast retransmit starts. */
  80 #define TCP_FASTRETRANS_THRESH 3
  81
  82 /* Maximal number of ACKs sent quickly to accelerate slow-start. */
  83 #define TCP_MAX_QUICKACKS       16U
  84
  85 /* Maximal number of window scale according to RFC1323 */
  86 #define TCP_MAX_WSCALE          14U
  87
  88 /* urg_data states */
  89 #define TCP_URG_VALID   0x0100
  90 #define TCP_URG_NOTYET  0x0200
  91 #define TCP_URG_READ    0x0400
  92
  93 #define TCP_RETR1       3       /*
  94                                  * This is how many retries it does before it
  95                                  * tries to figure out if the gateway is
  96                                  * down. Minimal RFC value is 3; it corresponds
  97                                  * to ~3sec-8min depending on RTO.
  98                                  */
  99
 100 #define TCP_RETR2       15      /*
 101                                  * This should take at least
 102                                  * 90 minutes to time out.
 103                                  * RFC1122 says that the limit is 100 sec.
 104                                  * 15 is ~13-30min depending on RTO.
 105                                  */
 106
 107 #define TCP_SYN_RETRIES  6      /* This is how many retries are done
 108                                  * when active opening a connection.
 109                                  * RFC1122 says the minimum retry MUST
 110                                  * be at least 180secs.  Nevertheless
 111                                  * this value is corresponding to
 112                                  * 63secs of retransmission with the
 113                                  * current initial RTO.
 114                                  */
 115
 116 #define TCP_SYNACK_RETRIES 5    /* This is how may retries are done
 117                                  * when passive opening a connection.
 118                                  * This is corresponding to 31secs of
 119                                  * retransmission with the current
 120                                  * initial RTO.
 121                                  */
 122
 123 #define TCP_TIMEWAIT_LEN (60*HZ) /* how long to wait to destroy TIME-WAIT
 124                                   * state, about 60 seconds     */
 125 #define TCP_FIN_TIMEOUT TCP_TIMEWAIT_LEN
 126                                  /* BSD style FIN_WAIT2 deadlock breaker.
 127                                   * It used to be 3min, new value is 60sec,
 128                                   * to combine FIN-WAIT-2 timeout with
 129                                   * TIME-WAIT timer.
 130                                   */
 131
 132 #define TCP_DELACK_MAX  ((unsigned)(HZ/5))      /* maximal time to delay before sending an ACK */
 133 #if HZ >= 100
 134 #define TCP_DELACK_MIN  ((unsigned)(HZ/25))     /* minimal time to delay before sending an ACK */
 135 #define TCP_ATO_MIN     ((unsigned)(HZ/25))
 136 #else
 137 #define TCP_DELACK_MIN  4U
 138 #define TCP_ATO_MIN     4U
 139 #endif
 140 #define TCP_RTO_MAX     ((unsigned)(120*HZ))
 141 #define TCP_RTO_MIN     ((unsigned)(HZ/5))
 142 #define TCP_TIMEOUT_MIN (2U) /* Min timeout for TCP timers in jiffies */
 143 #define TCP_TIMEOUT_INIT ((unsigned)(1*HZ))     /* RFC6298 2.1 initial RTO value        */
 144 #define TCP_TIMEOUT_FALLBACK ((unsigned)(3*HZ)) /* RFC 1122 initial RTO value, now
 145                                                  * used as a fallback RTO for the
 146                                                  * initial data transmission if no
 147                                                  * valid RTT sample has been acquired,
 148                                                  * most likely due to retrans in 3WHS.
 149                                                  */
 150
 151 #define TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL ((unsigned)(HZ/2U)) /* Maximal interval between probes
 152                                                          * for local resources.
 153                                                          */
 154 #define TCP_KEEPALIVE_TIME      (120*60*HZ)     /* two hours */
 155 #define TCP_KEEPALIVE_PROBES    9               /* Max of 9 keepalive probes    */
 156 #define TCP_KEEPALIVE_INTVL     (75*HZ)
 157
 158 #define MAX_TCP_KEEPIDLE        32767
 159 #define MAX_TCP_KEEPINTVL       32767
 160 #define MAX_TCP_KEEPCNT         127
 161 #define MAX_TCP_SYNCNT          127
 162
 163 #define TCP_SYNQ_INTERVAL       (HZ/5)  /* Period of SYNACK timer */
 164
 165 #define TCP_PAWS_24DAYS (60 * 60 * 24 * 24)
 166 #define TCP_PAWS_MSL    60              /* Per-host timestamps are invalidated
 167                                          * after this time. It should be equal
 168                                          * (or greater than) TCP_TIMEWAIT_LEN
 169                                          * to provide reliability equal to one
 170                                          * provided by timewait state.
 171                                          */
 172 #define TCP_PAWS_WINDOW 1               /* Replay window for per-host
 173                                          * timestamps. It must be less than
 174                                          * minimal timewait lifetime.
 175                                          */
 176 /*
 177  *      TCP option
 178  */
 179
 180 #define TCPOPT_NOP              1       /* Padding */
 181 #define TCPOPT_EOL              0       /* End of options */
 182 #define TCPOPT_MSS              2       /* Segment size negotiating */
 183 #define TCPOPT_WINDOW           3       /* Window scaling */
 184 #define TCPOPT_SACK_PERM        4       /* SACK Permitted */
 185 #define TCPOPT_SACK             5       /* SACK Block */
 186 #define TCPOPT_TIMESTAMP        8       /* Better RTT estimations/PAWS */
 187 #define TCPOPT_MD5SIG           19      /* MD5 Signature (RFC2385) */
 188 #define TCPOPT_FASTOPEN         34      /* Fast open (RFC7413) */
 189 #define TCPOPT_EXP              254     /* Experimental */
 190 /* Magic number to be after the option value for sharing TCP
 191  * experimental options. See draft-ietf-tcpm-experimental-options-00.txt
 192  */
 193 #define TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC   0xF989
 194 #define TCPOPT_SMC_MAGIC        0xE2D4C3D9
 195
 196 /*
 197  *     TCP option lengths
 198  */
 199
 200 #define TCPOLEN_MSS            4
 201 #define TCPOLEN_WINDOW         3
 202 #define TCPOLEN_SACK_PERM      2
 203 #define TCPOLEN_TIMESTAMP      10
 204 #define TCPOLEN_MD5SIG         18
 205 #define TCPOLEN_FASTOPEN_BASE  2
 206 #define TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE  4
 207 #define TCPOLEN_EXP_SMC_BASE   6
 208
 209 /* But this is what stacks really send out. */
 210 #define TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED          12
 211 #define TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED          4
 212 #define TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED        4
 213 #define TCPOLEN_SACK_BASE               2
 214 #define TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED       4
 215 #define TCPOLEN_SACK_PERBLOCK           8
 216 #define TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED          20
 217 #define TCPOLEN_MSS_ALIGNED             4
 218 #define TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED    8
 219
 220 /* Flags in tp->nonagle */
 221 #define TCP_NAGLE_OFF           1       /* Nagle's algo is disabled */
 222 #define TCP_NAGLE_CORK          2       /* Socket is corked         */
 223 #define TCP_NAGLE_PUSH          4       /* Cork is overridden for already queued data */
 224
 225 /* TCP thin-stream limits */
 226 #define TCP_THIN_LINEAR_RETRIES 6       /* After 6 linear retries, do exp. backoff */
 227
 228 /* TCP initial congestion window as per rfc6928 */
 229 #define TCP_INIT_CWND           10
 230
 231 /* Bit Flags for sysctl_tcp_fastopen */
 232 #define TFO_CLIENT_ENABLE       1
 233 #define TFO_SERVER_ENABLE       2
 234 #define TFO_CLIENT_NO_COOKIE    4       /* Data in SYN w/o cookie option */
 235
 236 /* Accept SYN data w/o any cookie option */
 237 #define TFO_SERVER_COOKIE_NOT_REQD      0x200
 238
 239 /* Force enable TFO on all listeners, i.e., not requiring the
 240  * TCP_FASTOPEN socket option.
 241  */
 242 #define TFO_SERVER_WO_SOCKOPT1  0x400
 243
 244
 245 /* sysctl variables for tcp */
 246 extern int sysctl_tcp_max_orphans;
 247 extern long sysctl_tcp_mem[3];
 248
 249 #define TCP_RACK_LOSS_DETECTION  0x1 /* Use RACK to detect losses */
 250 #define TCP_RACK_STATIC_REO_WND  0x2 /* Use static RACK reo wnd */
 251 #define TCP_RACK_NO_DUPTHRESH    0x4 /* Do not use DUPACK threshold in RACK */
 252
 253 extern atomic_long_t tcp_memory_allocated;
 254 extern struct percpu_counter tcp_sockets_allocated;
 255 extern unsigned long tcp_memory_pressure;
 256
 257 /* optimized version of sk_under_memory_pressure() for TCP sockets */
 258 static inline bool tcp_under_memory_pressure(const struct sock *sk)
 259 {
 260         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg &&
 261             mem_cgroup_under_socket_pressure(sk->sk_memcg))
 262                 return true;
 263
 264         return READ_ONCE(tcp_memory_pressure);
 265 }
 266 /*
 267  * The next routines deal with comparing 32 bit unsigned ints
 268  * and worry about wraparound (automatic with unsigned arithmetic).
 269  */
 270
 271 static inline bool before(__u32 seq1, __u32 seq2)
 272 {
 273         return (__s32)(seq1-seq2) < 0;
 274 }
 275 #define after(seq2, seq1)       before(seq1, seq2)
 276
 277 /* is s2<=s1<=s3 ? */
 278 static inline bool between(__u32 seq1, __u32 seq2, __u32 seq3)
 279 {
 280         return seq3 - seq2 >= seq1 - seq2;
 281 }
 282
 283 static inline bool tcp_out_of_memory(struct sock *sk)
 284 {
 285         if (sk->sk_wmem_queued > SOCK_MIN_SNDBUF &&
 286             sk_memory_allocated(sk) > sk_prot_mem_limits(sk, 2))
 287                 return true;
 288         return false;
 289 }
 290
 291 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size);
 292
 293 static inline bool tcp_too_many_orphans(struct sock *sk, int shift)
 294 {
 295         struct percpu_counter *ocp = sk->sk_prot->orphan_count;
 296         int orphans = percpu_counter_read_positive(ocp);
 297
 298         if (orphans << shift > sysctl_tcp_max_orphans) {
 299                 orphans = percpu_counter_sum_positive(ocp);
 300                 if (orphans << shift > sysctl_tcp_max_orphans)
 301                         return true;
 302         }
 303         return false;
 304 }
 305
 306 bool tcp_check_oom(struct sock *sk, int shift);
 307
 308
 309 extern struct proto tcp_prot;
 310
 311 #define TCP_INC_STATS(net, field)       SNMP_INC_STATS((net)->mib.tcp_statistics, field)
 312 #define __TCP_INC_STATS(net, field)     __SNMP_INC_STATS((net)->mib.tcp_statistics, field)
 313 #define TCP_DEC_STATS(net, field)       SNMP_DEC_STATS((net)->mib.tcp_statistics, field)
 314 #define TCP_ADD_STATS(net, field, val)  SNMP_ADD_STATS((net)->mib.tcp_statistics, field, val)
 315
 316 void tcp_tasklet_init(void);
 317
 318 void tcp_v4_err(struct sk_buff *skb, u32);
 319
 320 void tcp_shutdown(struct sock *sk, int how);
 321
 322 int tcp_v4_early_demux(struct sk_buff *skb);
 323 int tcp_v4_rcv(struct sk_buff *skb);
 324
 325 int tcp_v4_tw_remember_stamp(struct inet_timewait_sock *tw);
 326 int tcp_sendmsg(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size);
 327 int tcp_sendmsg_locked(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size);
 328 int tcp_sendpage(struct sock *sk, struct page *page, int offset, size_t size,
 329                  int flags);
 330 int tcp_sendpage_locked(struct sock *sk, struct page *page, int offset,
 331                         size_t size, int flags);
 332 ssize_t do_tcp_sendpages(struct sock *sk, struct page *page, int offset,
 333                  size_t size, int flags);
 334 void tcp_release_cb(struct sock *sk);
 335 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb);
 336 void tcp_write_timer_handler(struct sock *sk);
 337 void tcp_delack_timer_handler(struct sock *sk);
 338 int tcp_ioctl(struct sock *sk, int cmd, unsigned long arg);
 339 int tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
 340 void tcp_rcv_established(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
 341 void tcp_rcv_space_adjust(struct sock *sk);
 342 int tcp_twsk_unique(struct sock *sk, struct sock *sktw, void *twp);
 343 void tcp_twsk_destructor(struct sock *sk);
 344 ssize_t tcp_splice_read(struct socket *sk, loff_t *ppos,
 345                         struct pipe_inode_info *pipe, size_t len,
 346                         unsigned int flags);
 347
 348 void tcp_enter_quickack_mode(struct sock *sk, unsigned int max_quickacks);
 349 static inline void tcp_dec_quickack_mode(struct sock *sk,
 350                                          const unsigned int pkts)
 351 {
 352         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
 353
 354         if (icsk->icsk_ack.quick) {
 355                 if (pkts >= icsk->icsk_ack.quick) {
 356                         icsk->icsk_ack.quick = 0;
 357                         /* Leaving quickack mode we deflate ATO. */
 358                         icsk->icsk_ack.ato   = TCP_ATO_MIN;
 359                 } else
 360                         icsk->icsk_ack.quick -= pkts;
 361         }
 362 }
 363
 364 #define TCP_ECN_OK              1
 365 #define TCP_ECN_QUEUE_CWR       2
 366 #define TCP_ECN_DEMAND_CWR      4
 367 #define TCP_ECN_SEEN            8
 368
 369 enum tcp_tw_status {
 370         TCP_TW_SUCCESS = 0,
 371         TCP_TW_RST = 1,
 372         TCP_TW_ACK = 2,
 373         TCP_TW_SYN = 3
 374 };
 375
 376
 377 enum tcp_tw_status tcp_timewait_state_process(struct inet_timewait_sock *tw,
 378                                               struct sk_buff *skb,
 379                                               const struct tcphdr *th);
 380 struct sock *tcp_check_req(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 381                            struct request_sock *req, bool fastopen,
 382                            bool *lost_race);
 383 int tcp_child_process(struct sock *parent, struct sock *child,
 384                       struct sk_buff *skb);
 385 void tcp_enter_loss(struct sock *sk);
 386 void tcp_cwnd_reduction(struct sock *sk, int newly_acked_sacked, int flag);
 387 void tcp_clear_retrans(struct tcp_sock *tp);
 388 void tcp_update_metrics(struct sock *sk);
 389 void tcp_init_metrics(struct sock *sk);
 390 void tcp_metrics_init(void);
 391 bool tcp_peer_is_proven(struct request_sock *req, struct dst_entry *dst);
 392 void tcp_close(struct sock *sk, long timeout);
 393 void tcp_init_sock(struct sock *sk);
 394 void tcp_init_transfer(struct sock *sk, int bpf_op);
 395 __poll_t tcp_poll(struct file *file, struct socket *sock,
 396                       struct poll_table_struct *wait);
 397 int tcp_getsockopt(struct sock *sk, int level, int optname,
 398                    char __user *optval, int __user *optlen);
 399 int tcp_setsockopt(struct sock *sk, int level, int optname,
 400                    char __user *optval, unsigned int optlen);
 401 int compat_tcp_getsockopt(struct sock *sk, int level, int optname,
 402                           char __user *optval, int __user *optlen);
 403 int compat_tcp_setsockopt(struct sock *sk, int level, int optname,
 404                           char __user *optval, unsigned int optlen);
 405 void tcp_set_keepalive(struct sock *sk, int val);
 406 void tcp_syn_ack_timeout(const struct request_sock *req);
 407 int tcp_recvmsg(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t len, int nonblock,
 408                 int flags, int *addr_len);
 409 int tcp_set_rcvlowat(struct sock *sk, int val);
 410 void tcp_data_ready(struct sock *sk);
 411 int tcp_mmap(struct file *file, struct socket *sock,
 412              struct vm_area_struct *vma);
 413 void tcp_parse_options(const struct net *net, const struct sk_buff *skb,
 414                        struct tcp_options_received *opt_rx,
 415                        int estab, struct tcp_fastopen_cookie *foc);
 416 const u8 *tcp_parse_md5sig_option(const struct tcphdr *th);
 417
 418 /*
 419  *      TCP v4 functions exported for the inet6 API
 420  */
 421
 422 void tcp_v4_send_check(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
 423 void tcp_v4_mtu_reduced(struct sock *sk);
 424 void tcp_req_err(struct sock *sk, u32 seq, bool abort);
 425 int tcp_v4_conn_request(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
 426 struct sock *tcp_create_openreq_child(const struct sock *sk,
 427                                       struct request_sock *req,
 428                                       struct sk_buff *skb);
 429 void tcp_ca_openreq_child(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst);
 430 struct sock *tcp_v4_syn_recv_sock(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 431                                   struct request_sock *req,
 432                                   struct dst_entry *dst,
 433                                   struct request_sock *req_unhash,
 434                                   bool *own_req);
 435 int tcp_v4_do_rcv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
 436 int tcp_v4_connect(struct sock *sk, struct sockaddr *uaddr, int addr_len);
 437 int tcp_connect(struct sock *sk);
 438 enum tcp_synack_type {
 439         TCP_SYNACK_NORMAL,
 440         TCP_SYNACK_FASTOPEN,
 441         TCP_SYNACK_COOKIE,
 442 };
 443 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
 444                                 struct request_sock *req,
 445                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
 446                                 enum tcp_synack_type synack_type);
 447 int tcp_disconnect(struct sock *sk, int flags);
 448
 449 void tcp_finish_connect(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
 450 int tcp_send_rcvq(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size);
 451 void inet_sk_rx_dst_set(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb);
 452
 453 /* From syncookies.c */
 454 struct sock *tcp_get_cookie_sock(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 455                                  struct request_sock *req,
 456                                  struct dst_entry *dst, u32 tsoff);
 457 int __cookie_v4_check(const struct iphdr *iph, const struct tcphdr *th,
 458                       u32 cookie);
 459 struct sock *cookie_v4_check(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
 460 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
 461
 462 /* Syncookies use a monotonic timer which increments every 60 seconds.
 463  * This counter is used both as a hash input and partially encoded into
 464  * the cookie value.  A cookie is only validated further if the delta
 465  * between the current counter value and the encoded one is less than this,
 466  * i.e. a sent cookie is valid only at most for 2*60 seconds (or less if
 467  * the counter advances immediately after a cookie is generated).
 468  */
 469 #define MAX_SYNCOOKIE_AGE       2
 470 #define TCP_SYNCOOKIE_PERIOD    (60 * HZ)
 471 #define TCP_SYNCOOKIE_VALID     (MAX_SYNCOOKIE_AGE * TCP_SYNCOOKIE_PERIOD)
 472
 473 /* syncookies: remember time of last synqueue overflow
 474  * But do not dirty this field too often (once per second is enough)
 475  * It is racy as we do not hold a lock, but race is very minor.
 476  */
 477 static inline void tcp_synq_overflow(const struct sock *sk)
 478 {
 479         unsigned int last_overflow;
 480         unsigned int now = jiffies;
 481
 482         if (sk->sk_reuseport) {
 483                 struct sock_reuseport *reuse;
 484
 485                 reuse = rcu_dereference(sk->sk_reuseport_cb);
 486                 if (likely(reuse)) {
 487                         last_overflow = READ_ONCE(reuse->synq_overflow_ts);
 488                         if (!time_between32(now, last_overflow,
 489                                             last_overflow + HZ))
 490                                 WRITE_ONCE(reuse->synq_overflow_ts, now);
 491                         return;
 492                 }
 493         }
 494
 495         last_overflow = READ_ONCE(tcp_sk(sk)->rx_opt.ts_recent_stamp);
 496         if (!time_between32(now, last_overflow, last_overflow + HZ))
 497                 WRITE_ONCE(tcp_sk(sk)->rx_opt.ts_recent_stamp, now);
 498 }
 499
 500 /* syncookies: no recent synqueue overflow on this listening socket? */
 501 static inline bool tcp_synq_no_recent_overflow(const struct sock *sk)
 502 {
 503         unsigned int last_overflow;
 504         unsigned int now = jiffies;
 505
 506         if (sk->sk_reuseport) {
 507                 struct sock_reuseport *reuse;
 508
 509                 reuse = rcu_dereference(sk->sk_reuseport_cb);
 510                 if (likely(reuse)) {
 511                         last_overflow = READ_ONCE(reuse->synq_overflow_ts);
 512                         return !time_between32(now, last_overflow - HZ,
 513                                                last_overflow +
 514                                                TCP_SYNCOOKIE_VALID);
 515                 }
 516         }
 517
 518         last_overflow = READ_ONCE(tcp_sk(sk)->rx_opt.ts_recent_stamp);
 519
 520         /* If last_overflow <= jiffies <= last_overflow + TCP_SYNCOOKIE_VALID,
 521          * then we're under synflood. However, we have to use
 522          * 'last_overflow - HZ' as lower bound. That's because a concurrent
 523          * tcp_synq_overflow() could update .ts_recent_stamp after we read
 524          * jiffies but before we store .ts_recent_stamp into last_overflow,
 525          * which could lead to rejecting a valid syncookie.
 526          */
 527         return !time_between32(now, last_overflow - HZ,
 528                                last_overflow + TCP_SYNCOOKIE_VALID);
 529 }
 530
 531 static inline u32 tcp_cookie_time(void)
 532 {
 533         u64 val = get_jiffies_64();
 534
 535         do_div(val, TCP_SYNCOOKIE_PERIOD);
 536         return val;
 537 }
 538
 539 u32 __cookie_v4_init_sequence(const struct iphdr *iph, const struct tcphdr *th,
 540                               u16 *mssp);
 541 __u32 cookie_v4_init_sequence(const struct sk_buff *skb, __u16 *mss);
 542 u64 cookie_init_timestamp(struct request_sock *req);
 543 bool cookie_timestamp_decode(const struct net *net,
 544                              struct tcp_options_received *opt);
 545 bool cookie_ecn_ok(const struct tcp_options_received *opt,
 546                    const struct net *net, const struct dst_entry *dst);
 547
 548 /* From net/ipv6/syncookies.c */
 549 int __cookie_v6_check(const struct ipv6hdr *iph, const struct tcphdr *th,
 550                       u32 cookie);
 551 struct sock *cookie_v6_check(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
 552
 553 u32 __cookie_v6_init_sequence(const struct ipv6hdr *iph,
 554                               const struct tcphdr *th, u16 *mssp);
 555 __u32 cookie_v6_init_sequence(const struct sk_buff *skb, __u16 *mss);
 556 #endif
 557 /* tcp_output.c */
 558
 559 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
 560                                int nonagle);
 561 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs);
 562 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs);
 563 void tcp_retransmit_timer(struct sock *sk);
 564 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *);
 565 void tcp_simple_retransmit(struct sock *);
 566 void tcp_enter_recovery(struct sock *sk, bool ece_ack);
 567 int tcp_trim_head(struct sock *, struct sk_buff *, u32);
 568 enum tcp_queue {
 569         TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
 570         TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE,
 571 };
 572 int tcp_fragment(struct sock *sk, enum tcp_queue tcp_queue,
 573                  struct sk_buff *skb, u32 len,
 574                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp);
 575
 576 void tcp_send_probe0(struct sock *);
 577 void tcp_send_partial(struct sock *);
 578 int tcp_write_wakeup(struct sock *, int mib);
 579 void tcp_send_fin(struct sock *sk);
 580 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority);
 581 int tcp_send_synack(struct sock *);
 582 void tcp_push_one(struct sock *, unsigned int mss_now);
 583 void __tcp_send_ack(struct sock *sk, u32 rcv_nxt);
 584 void tcp_send_ack(struct sock *sk);
 585 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk);
 586 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk);
 587 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk, bool advancing_rto);
 588 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
 589                              const struct sk_buff *next_skb);
 590
 591 /* tcp_input.c */
 592 void tcp_rearm_rto(struct sock *sk);
 593 void tcp_synack_rtt_meas(struct sock *sk, struct request_sock *req);
 594 void tcp_reset(struct sock *sk);
 595 void tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb);
 596 void tcp_fin(struct sock *sk);
 597
 598 /* tcp_timer.c */
 599 void tcp_init_xmit_timers(struct sock *);
 600 static inline void tcp_clear_xmit_timers(struct sock *sk)
 601 {
 602         if (hrtimer_try_to_cancel(&tcp_sk(sk)->pacing_timer) == 1)
 603                 __sock_put(sk);
 604
 605         if (hrtimer_try_to_cancel(&tcp_sk(sk)->compressed_ack_timer) == 1)
 606                 __sock_put(sk);
 607
 608         inet_csk_clear_xmit_timers(sk);
 609 }
 610
 611 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu);
 612 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk);
 613
 614 /* Bound MSS / TSO packet size with the half of the window */
 615 static inline int tcp_bound_to_half_wnd(struct tcp_sock *tp, int pktsize)
 616 {
 617         int cutoff;
 618
 619         /* When peer uses tiny windows, there is no use in packetizing
 620          * to sub-MSS pieces for the sake of SWS or making sure there
 621          * are enough packets in the pipe for fast recovery.
 622          *
 623          * On the other hand, for extremely large MSS devices, handling
 624          * smaller than MSS windows in this way does make sense.
 625          */
 626         if (tp->max_window > TCP_MSS_DEFAULT)
 627                 cutoff = (tp->max_window >> 1);
 628         else
 629                 cutoff = tp->max_window;
 630
 631         if (cutoff && pktsize > cutoff)
 632                 return max_t(int, cutoff, 68U - tp->tcp_header_len);
 633         else
 634                 return pktsize;
 635 }
 636
 637 /* tcp.c */
 638 void tcp_get_info(struct sock *, struct tcp_info *);
 639
 640 /* Read 'sendfile()'-style from a TCP socket */
 641 int tcp_read_sock(struct sock *sk, read_descriptor_t *desc,
 642                   sk_read_actor_t recv_actor);
 643
 644 void tcp_initialize_rcv_mss(struct sock *sk);
 645
 646 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu);
 647 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss);
 648 void tcp_mtup_init(struct sock *sk);
 649 void tcp_init_buffer_space(struct sock *sk);
 650
 651 static inline void tcp_bound_rto(const struct sock *sk)
 652 {
 653         if (inet_csk(sk)->icsk_rto > TCP_RTO_MAX)
 654                 inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_RTO_MAX;
 655 }
 656
 657 static inline u32 __tcp_set_rto(const struct tcp_sock *tp)
 658 {
 659         return usecs_to_jiffies((tp->srtt_us >> 3) + tp->rttvar_us);
 660 }
 661
 662 static inline void __tcp_fast_path_on(struct tcp_sock *tp, u32 snd_wnd)
 663 {
 664         tp->pred_flags = htonl((tp->tcp_header_len << 26) |
 665                                ntohl(TCP_FLAG_ACK) |
 666                                snd_wnd);
 667 }
 668
 669 static inline void tcp_fast_path_on(struct tcp_sock *tp)
 670 {
 671         __tcp_fast_path_on(tp, tp->snd_wnd >> tp->rx_opt.snd_wscale);
 672 }
 673
 674 static inline void tcp_fast_path_check(struct sock *sk)
 675 {
 676         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
 677
 678         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue) &&
 679             tp->rcv_wnd &&
 680             atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) < sk->sk_rcvbuf &&
 681             !tp->urg_data)
 682                 tcp_fast_path_on(tp);
 683 }
 684
 685 /* Compute the actual rto_min value */
 686 static inline u32 tcp_rto_min(struct sock *sk)
 687 {
 688         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
 689         u32 rto_min = TCP_RTO_MIN;
 690
 691         if (dst && dst_metric_locked(dst, RTAX_RTO_MIN))
 692                 rto_min = dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTO_MIN);
 693         return rto_min;
 694 }
 695
 696 static inline u32 tcp_rto_min_us(struct sock *sk)
 697 {
 698         return jiffies_to_usecs(tcp_rto_min(sk));
 699 }
 700
 701 static inline bool tcp_ca_dst_locked(const struct dst_entry *dst)
 702 {
 703         return dst_metric_locked(dst, RTAX_CC_ALGO);
 704 }
 705
 706 /* Minimum RTT in usec. ~0 means not available. */
 707 static inline u32 tcp_min_rtt(const struct tcp_sock *tp)
 708 {
 709         return minmax_get(&tp->rtt_min);
 710 }
 711
 712 /* Compute the actual receive window we are currently advertising.
 713  * Rcv_nxt can be after the window if our peer push more data
 714  * than the offered window.
 715  */
 716 static inline u32 tcp_receive_window(const struct tcp_sock *tp)
 717 {
 718         s32 win = tp->rcv_wup + tp->rcv_wnd - tp->rcv_nxt;
 719
 720         if (win < 0)
 721                 win = 0;
 722         return (u32) win;
 723 }
 724
 725 /* Choose a new window, without checks for shrinking, and without
 726  * scaling applied to the result.  The caller does these things
 727  * if necessary.  This is a "raw" window selection.
 728  */
 729 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk);
 730
 731 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk);
 732
 733 /* TCP uses 32bit jiffies to save some space.
 734  * Note that this is different from tcp_time_stamp, which
 735  * historically has been the same until linux-4.13.
 736  */
 737 #define tcp_jiffies32 ((u32)jiffies)
 738
 739 /*
 740  * Deliver a 32bit value for TCP timestamp option (RFC 7323)
 741  * It is no longer tied to jiffies, but to 1 ms clock.
 742  * Note: double check if you want to use tcp_jiffies32 instead of this.
 743  */
 744 #define TCP_TS_HZ       1000
 745
 746 static inline u64 tcp_clock_ns(void)
 747 {
 748         return local_clock();
 749 }
 750
 751 static inline u64 tcp_clock_us(void)
 752 {
 753         return div_u64(tcp_clock_ns(), NSEC_PER_USEC);
 754 }
 755
 756 /* This should only be used in contexts where tp->tcp_mstamp is up to date */
 757 static inline u32 tcp_time_stamp(const struct tcp_sock *tp)
 758 {
 759         return div_u64(tp->tcp_mstamp, USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
 760 }
 761
 762 /* Could use tcp_clock_us() / 1000, but this version uses a single divide */
 763 static inline u32 tcp_time_stamp_raw(void)
 764 {
 765         return div_u64(tcp_clock_ns(), NSEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
 766 }
 767
 768
 769 /* Refresh 1us clock of a TCP socket,
 770  * ensuring monotically increasing values.
 771  */
 772 static inline void tcp_mstamp_refresh(struct tcp_sock *tp)
 773 {
 774         u64 val = tcp_clock_us();
 775
 776         if (val > tp->tcp_mstamp)
 777                 tp->tcp_mstamp = val;
 778 }
 779
 780 static inline u32 tcp_stamp_us_delta(u64 t1, u64 t0)
 781 {
 782         return max_t(s64, t1 - t0, 0);
 783 }
 784
 785 static inline u32 tcp_skb_timestamp(const struct sk_buff *skb)
 786 {
 787         return div_u64(skb->skb_mstamp, USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
 788 }
 789
 790
 791 #define tcp_flag_byte(th) (((u_int8_t *)th)[13])
 792
 793 #define TCPHDR_FIN 0x01
 794 #define TCPHDR_SYN 0x02
 795 #define TCPHDR_RST 0x04
 796 #define TCPHDR_PSH 0x08
 797 #define TCPHDR_ACK 0x10
 798 #define TCPHDR_URG 0x20
 799 #define TCPHDR_ECE 0x40
 800 #define TCPHDR_CWR 0x80
 801
 802 #define TCPHDR_SYN_ECN  (TCPHDR_SYN | TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR)
 803
 804 /* This is what the send packet queuing engine uses to pass
 805  * TCP per-packet control information to the transmission code.
 806  * We also store the host-order sequence numbers in here too.
 807  * This is 44 bytes if IPV6 is enabled.
 808  * If this grows please adjust skbuff.h:skbuff->cb[xxx] size appropriately.
 809  */
 810 struct tcp_skb_cb {
 811         __u32           seq;            /* Starting sequence number     */
 812         __u32           end_seq;        /* SEQ + FIN + SYN + datalen    */
 813         union {
 814                 /* Note : tcp_tw_isn is used in input path only
 815                  *        (isn chosen by tcp_timewait_state_process())
 816                  *
 817                  *        tcp_gso_segs/size are used in write queue only,
 818                  *        cf tcp_skb_pcount()/tcp_skb_mss()
 819                  */
 820                 __u32           tcp_tw_isn;
 821                 struct {
 822                         u16     tcp_gso_segs;
 823                         u16     tcp_gso_size;
 824                 };
 825         };
 826         __u8            tcp_flags;      /* TCP header flags. (tcp[13])  */
 827
 828         __u8            sacked;         /* State flags for SACK.        */
 829 #define TCPCB_SACKED_ACKED      0x01    /* SKB ACK'd by a SACK block    */
 830 #define TCPCB_SACKED_RETRANS    0x02    /* SKB retransmitted            */
 831 #define TCPCB_LOST              0x04    /* SKB is lost                  */
 832 #define TCPCB_TAGBITS           0x07    /* All tag bits                 */
 833 #define TCPCB_REPAIRED          0x10    /* SKB repaired (no skb_mstamp) */
 834 #define TCPCB_EVER_RETRANS      0x80    /* Ever retransmitted frame     */
 835 #define TCPCB_RETRANS           (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_EVER_RETRANS| \
 836                                 TCPCB_REPAIRED)
 837
 838         __u8            ip_dsfield;     /* IPv4 tos or IPv6 dsfield     */
 839         __u8            txstamp_ack:1,  /* Record TX timestamp for ack? */
 840                         eor:1,          /* Is skb MSG_EOR marked? */
 841                         has_rxtstamp:1, /* SKB has a RX timestamp       */
 842                         unused:5;
 843         __u32           ack_seq;        /* Sequence number ACK'd        */
 844         union {
 845                 struct {
 846                         /* There is space for up to 24 bytes */
 847                         __u32 in_flight:30,/* Bytes in flight at transmit */
 848                               is_app_limited:1, /* cwnd not fully used? */
 849                               unused:1;
 850                         /* pkts S/ACKed so far upon tx of skb, incl retrans: */
 851                         __u32 delivered;
 852                         /* start of send pipeline phase */
 853                         u64 first_tx_mstamp;
 854                         /* when we reached the "delivered" count */
 855                         u64 delivered_mstamp;
 856                 } tx;   /* only used for outgoing skbs */
 857                 union {
 858                         struct inet_skb_parm    h4;
 859 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
 860                         struct inet6_skb_parm   h6;
 861 #endif
 862                 } header;       /* For incoming skbs */
 863                 struct {
 864                         __u32 flags;
 865                         struct sock *sk_redir;
 866                         void *data_end;
 867                 } bpf;
 868         };
 869 };
 870
 871 #define TCP_SKB_CB(__skb)       ((struct tcp_skb_cb *)&((__skb)->cb[0]))
 872
 873 static inline void bpf_compute_data_end_sk_skb(struct sk_buff *skb)
 874 {
 875         TCP_SKB_CB(skb)->bpf.data_end = skb->data + skb_headlen(skb);
 876 }
 877
 878 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
 879 /* This is the variant of inet6_iif() that must be used by TCP,
 880  * as TCP moves IP6CB into a different location in skb->cb[]
 881  */
 882 static inline int tcp_v6_iif(const struct sk_buff *skb)
 883 {
 884         return TCP_SKB_CB(skb)->header.h6.iif;
 885 }
 886
 887 static inline int tcp_v6_iif_l3_slave(const struct sk_buff *skb)
 888 {
 889         bool l3_slave = ipv6_l3mdev_skb(TCP_SKB_CB(skb)->header.h6.flags);
 890
 891         return l3_slave ? skb->skb_iif : TCP_SKB_CB(skb)->header.h6.iif;
 892 }
 893
 894 /* TCP_SKB_CB reference means this can not be used from early demux */
 895 static inline int tcp_v6_sdif(const struct sk_buff *skb)
 896 {
 897 #if IS_ENABLED(CONFIG_NET_L3_MASTER_DEV)
 898         if (skb && ipv6_l3mdev_skb(TCP_SKB_CB(skb)->header.h6.flags))
 899                 return TCP_SKB_CB(skb)->header.h6.iif;
 900 #endif
 901         return 0;
 902 }
 903 #endif
 904
 905 static inline bool inet_exact_dif_match(struct net *net, struct sk_buff *skb)
 906 {
 907 #if IS_ENABLED(CONFIG_NET_L3_MASTER_DEV)
 908         if (!net->ipv4.sysctl_tcp_l3mdev_accept &&
 909             skb && ipv4_l3mdev_skb(IPCB(skb)->flags))
 910                 return true;
 911 #endif
 912         return false;
 913 }
 914
 915 /* TCP_SKB_CB reference means this can not be used from early demux */
 916 static inline int tcp_v4_sdif(struct sk_buff *skb)
 917 {
 918 #if IS_ENABLED(CONFIG_NET_L3_MASTER_DEV)
 919         if (skb && ipv4_l3mdev_skb(TCP_SKB_CB(skb)->header.h4.flags))
 920                 return TCP_SKB_CB(skb)->header.h4.iif;
 921 #endif
 922         return 0;
 923 }
 924
 925 /* Due to TSO, an SKB can be composed of multiple actual
 926  * packets.  To keep these tracked properly, we use this.
 927  */
 928 static inline int tcp_skb_pcount(const struct sk_buff *skb)
 929 {
 930         return TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_segs;
 931 }
 932
 933 static inline void tcp_skb_pcount_set(struct sk_buff *skb, int segs)
 934 {
 935         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_segs = segs;
 936 }
 937
 938 static inline void tcp_skb_pcount_add(struct sk_buff *skb, int segs)
 939 {
 940         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_segs += segs;
 941 }
 942
 943 /* This is valid iff skb is in write queue and tcp_skb_pcount() > 1. */
 944 static inline int tcp_skb_mss(const struct sk_buff *skb)
 945 {
 946         return TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size;
 947 }
 948
 949 static inline bool tcp_skb_can_collapse_to(const struct sk_buff *skb)
 950 {
 951         return likely(!TCP_SKB_CB(skb)->eor);
 952 }
 953
 954 /* Events passed to congestion control interface */
 955 enum tcp_ca_event {
 956         CA_EVENT_TX_START,      /* first transmit when no packets in flight */
 957         CA_EVENT_CWND_RESTART,  /* congestion window restart */
 958         CA_EVENT_COMPLETE_CWR,  /* end of congestion recovery */
 959         CA_EVENT_LOSS,          /* loss timeout */
 960         CA_EVENT_ECN_NO_CE,     /* ECT set, but not CE marked */
 961         CA_EVENT_ECN_IS_CE,     /* received CE marked IP packet */
 962 };
 963
 964 /* Information about inbound ACK, passed to cong_ops->in_ack_event() */
 965 enum tcp_ca_ack_event_flags {
 966         CA_ACK_SLOWPATH         = (1 << 0),     /* In slow path processing */
 967         CA_ACK_WIN_UPDATE       = (1 << 1),     /* ACK updated window */
 968         CA_ACK_ECE              = (1 << 2),     /* ECE bit is set on ack */
 969 };
 970
 971 /*
 972  * Interface for adding new TCP congestion control handlers
 973  */
 974 #define TCP_CA_NAME_MAX 16
 975 #define TCP_CA_MAX      128
 976 #define TCP_CA_BUF_MAX  (TCP_CA_NAME_MAX*TCP_CA_MAX)
 977
 978 #define TCP_CA_UNSPEC   0
 979
 980 /* Algorithm can be set on socket without CAP_NET_ADMIN privileges */
 981 #define TCP_CONG_NON_RESTRICTED 0x1
 982 /* Requires ECN/ECT set on all packets */
 983 #define TCP_CONG_NEEDS_ECN      0x2
 984
 985 union tcp_cc_info;
 986
 987 struct ack_sample {
 988         u32 pkts_acked;
 989         s32 rtt_us;
 990         u32 in_flight;
 991 };
 992
 993 /* A rate sample measures the number of (original/retransmitted) data
 994  * packets delivered "delivered" over an interval of time "interval_us".
 995  * The tcp_rate.c code fills in the rate sample, and congestion
 996  * control modules that define a cong_control function to run at the end
 997  * of ACK processing can optionally chose to consult this sample when
 998  * setting cwnd and pacing rate.
 999  * A sample is invalid if "delivered" or "interval_us" is negative.
1000  */
1001 struct rate_sample {
1002         u64  prior_mstamp; /* starting timestamp for interval */
1003         u32  prior_delivered;   /* tp->delivered at "prior_mstamp" */
1004         s32  delivered;         /* number of packets delivered over interval */
1005         long interval_us;       /* time for tp->delivered to incr "delivered" */
1006         u32 snd_interval_us;    /* snd interval for delivered packets */
1007         u32 rcv_interval_us;    /* rcv interval for delivered packets */
1008         long rtt_us;            /* RTT of last (S)ACKed packet (or -1) */
1009         int  losses;            /* number of packets marked lost upon ACK */
1010         u32  acked_sacked;      /* number of packets newly (S)ACKed upon ACK */
1011         u32  prior_in_flight;   /* in flight before this ACK */
1012         bool is_app_limited;    /* is sample from packet with bubble in pipe? */
1013         bool is_retrans;        /* is sample from retransmission? */
1014         bool is_ack_delayed;    /* is this (likely) a delayed ACK? */
1015 };
1016
1017 struct tcp_congestion_ops {
1018         struct list_head        list;
1019         u32 key;
1020         u32 flags;
1021
1022         /* initialize private data (optional) */
1023         void (*init)(struct sock *sk);
1024         /* cleanup private data  (optional) */
1025         void (*release)(struct sock *sk);
1026
1027         /* return slow start threshold (required) */
1028         u32 (*ssthresh)(struct sock *sk);
1029         /* do new cwnd calculation (required) */
1030         void (*cong_avoid)(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked);
1031         /* call before changing ca_state (optional) */
1032         void (*set_state)(struct sock *sk, u8 new_state);
1033         /* call when cwnd event occurs (optional) */
1034         void (*cwnd_event)(struct sock *sk, enum tcp_ca_event ev);
1035         /* call when ack arrives (optional) */
1036         void (*in_ack_event)(struct sock *sk, u32 flags);
1037         /* new value of cwnd after loss (required) */
1038         u32  (*undo_cwnd)(struct sock *sk);
1039         /* hook for packet ack accounting (optional) */
1040         void (*pkts_acked)(struct sock *sk, const struct ack_sample *sample);
1041         /* override sysctl_tcp_min_tso_segs */
1042         u32 (*min_tso_segs)(struct sock *sk);
1043         /* returns the multiplier used in tcp_sndbuf_expand (optional) */
1044         u32 (*sndbuf_expand)(struct sock *sk);
1045         /* call when packets are delivered to update cwnd and pacing rate,
1046          * after all the ca_state processing. (optional)
1047          */
1048         void (*cong_control)(struct sock *sk, const struct rate_sample *rs);
1049         /* get info for inet_diag (optional) */
1050         size_t (*get_info)(struct sock *sk, u32 ext, int *attr,
1051                            union tcp_cc_info *info);
1052
1053         char            name[TCP_CA_NAME_MAX];
1054         struct module   *owner;
1055 };
1056
1057 int tcp_register_congestion_control(struct tcp_congestion_ops *type);
1058 void tcp_unregister_congestion_control(struct tcp_congestion_ops *type);
1059
1060 void tcp_assign_congestion_control(struct sock *sk);
1061 void tcp_init_congestion_control(struct sock *sk);
1062 void tcp_cleanup_congestion_control(struct sock *sk);
1063 int tcp_set_default_congestion_control(struct net *net, const char *name);
1064 void tcp_get_default_congestion_control(struct net *net, char *name);
1065 void tcp_get_available_congestion_control(char *buf, size_t len);
1066 void tcp_get_allowed_congestion_control(char *buf, size_t len);
1067 int tcp_set_allowed_congestion_control(char *allowed);
1068 int tcp_set_congestion_control(struct sock *sk, const char *name, bool load,
1069                                bool reinit, bool cap_net_admin);
1070 u32 tcp_slow_start(struct tcp_sock *tp, u32 acked);
1071 void tcp_cong_avoid_ai(struct tcp_sock *tp, u32 w, u32 acked);
1072
1073 u32 tcp_reno_ssthresh(struct sock *sk);
1074 u32 tcp_reno_undo_cwnd(struct sock *sk);
1075 void tcp_reno_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked);
1076 extern struct tcp_congestion_ops tcp_reno;
1077
1078 struct tcp_congestion_ops *tcp_ca_find_key(u32 key);
1079 u32 tcp_ca_get_key_by_name(struct net *net, const char *name, bool *ecn_ca);
1080 #ifdef CONFIG_INET
1081 char *tcp_ca_get_name_by_key(u32 key, char *buffer);
1082 #else
1083 static inline char *tcp_ca_get_name_by_key(u32 key, char *buffer)
1084 {
1085         return NULL;
1086 }
1087 #endif
1088
1089 static inline bool tcp_ca_needs_ecn(const struct sock *sk)
1090 {
1091         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1092
1093         return icsk->icsk_ca_ops->flags & TCP_CONG_NEEDS_ECN;
1094 }
1095
1096 static inline void tcp_set_ca_state(struct sock *sk, const u8 ca_state)
1097 {
1098         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1099
1100         if (icsk->icsk_ca_ops->set_state)
1101                 icsk->icsk_ca_ops->set_state(sk, ca_state);
1102         icsk->icsk_ca_state = ca_state;
1103 }
1104
1105 static inline void tcp_ca_event(struct sock *sk, const enum tcp_ca_event event)
1106 {
1107         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1108
1109         if (icsk->icsk_ca_ops->cwnd_event)
1110                 icsk->icsk_ca_ops->cwnd_event(sk, event);
1111 }
1112
1113 /* From tcp_rate.c */
1114 void tcp_rate_skb_sent(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
1115 void tcp_rate_skb_delivered(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1116                             struct rate_sample *rs);
1117 void tcp_rate_gen(struct sock *sk, u32 delivered, u32 lost,
1118                   bool is_sack_reneg, struct rate_sample *rs);
1119 void tcp_rate_check_app_limited(struct sock *sk);
1120
1121 /* These functions determine how the current flow behaves in respect of SACK
1122  * handling. SACK is negotiated with the peer, and therefore it can vary
1123  * between different flows.
1124  *
1125  * tcp_is_sack - SACK enabled
1126  * tcp_is_reno - No SACK
1127  */
1128 static inline int tcp_is_sack(const struct tcp_sock *tp)
1129 {
1130         return tp->rx_opt.sack_ok;
1131 }
1132
1133 static inline bool tcp_is_reno(const struct tcp_sock *tp)
1134 {
1135         return !tcp_is_sack(tp);
1136 }
1137
1138 static inline unsigned int tcp_left_out(const struct tcp_sock *tp)
1139 {
1140         return tp->sacked_out + tp->lost_out;
1141 }
1142
1143 /* This determines how many packets are "in the network" to the best
1144  * of our knowledge.  In many cases it is conservative, but where
1145  * detailed information is available from the receiver (via SACK
1146  * blocks etc.) we can make more aggressive calculations.
1147  *
1148  * Use this for decisions involving congestion control, use just
1149  * tp->packets_out to determine if the send queue is empty or not.
1150  *
1151  * Read this equation as:
1152  *
1153  *      "Packets sent once on transmission queue" MINUS
1154  *      "Packets left network, but not honestly ACKed yet" PLUS
1155  *      "Packets fast retransmitted"
1156  */
1157 static inline unsigned int tcp_packets_in_flight(const struct tcp_sock *tp)
1158 {
1159         return tp->packets_out - tcp_left_out(tp) + tp->retrans_out;
1160 }
1161
1162 #define TCP_INFINITE_SSTHRESH   0x7fffffff
1163
1164 static inline bool tcp_in_slow_start(const struct tcp_sock *tp)
1165 {
1166         return tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh;
1167 }
1168
1169 static inline bool tcp_in_initial_slowstart(const struct tcp_sock *tp)
1170 {
1171         return tp->snd_ssthresh >= TCP_INFINITE_SSTHRESH;
1172 }
1173
1174 static inline bool tcp_in_cwnd_reduction(const struct sock *sk)
1175 {
1176         return (TCPF_CA_CWR | TCPF_CA_Recovery) &
1177                (1 << inet_csk(sk)->icsk_ca_state);
1178 }
1179
1180 /* If cwnd > ssthresh, we may raise ssthresh to be half-way to cwnd.
1181  * The exception is cwnd reduction phase, when cwnd is decreasing towards
1182  * ssthresh.
1183  */
1184 static inline __u32 tcp_current_ssthresh(const struct sock *sk)
1185 {
1186         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1187
1188         if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
1189                 return tp->snd_ssthresh;
1190         else
1191                 return max(tp->snd_ssthresh,
1192                            ((tp->snd_cwnd >> 1) +
1193                             (tp->snd_cwnd >> 2)));
1194 }
1195
1196 /* Use define here intentionally to get WARN_ON location shown at the caller */
1197 #define tcp_verify_left_out(tp) WARN_ON(tcp_left_out(tp) > tp->packets_out)
1198
1199 void tcp_enter_cwr(struct sock *sk);
1200 __u32 tcp_init_cwnd(const struct tcp_sock *tp, const struct dst_entry *dst);
1201
1202 /* The maximum number of MSS of available cwnd for which TSO defers
1203  * sending if not using sysctl_tcp_tso_win_divisor.
1204  */
1205 static inline __u32 tcp_max_tso_deferred_mss(const struct tcp_sock *tp)
1206 {
1207         return 3;
1208 }
1209
1210 /* Returns end sequence number of the receiver's advertised window */
1211 static inline u32 tcp_wnd_end(const struct tcp_sock *tp)
1212 {
1213         return tp->snd_una + tp->snd_wnd;
1214 }
1215
1216 /* We follow the spirit of RFC2861 to validate cwnd but implement a more
1217  * flexible approach. The RFC suggests cwnd should not be raised unless
1218  * it was fully used previously. And that's exactly what we do in
1219  * congestion avoidance mode. But in slow start we allow cwnd to grow
1220  * as long as the application has used half the cwnd.
1221  * Example :
1222  *    cwnd is 10 (IW10), but application sends 9 frames.
1223  *    We allow cwnd to reach 18 when all frames are ACKed.
1224  * This check is safe because it's as aggressive as slow start which already
1225  * risks 100% overshoot. The advantage is that we discourage application to
1226  * either send more filler packets or data to artificially blow up the cwnd
1227  * usage, and allow application-limited process to probe bw more aggressively.
1228  */
1229 static inline bool tcp_is_cwnd_limited(const struct sock *sk)
1230 {
1231         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1232
1233         /* If in slow start, ensure cwnd grows to twice what was ACKed. */
1234         if (tcp_in_slow_start(tp))
1235                 return tp->snd_cwnd < 2 * tp->max_packets_out;
1236
1237         return tp->is_cwnd_limited;
1238 }
1239
1240 /* BBR congestion control needs pacing.
1241  * Same remark for SO_MAX_PACING_RATE.
1242  * sch_fq packet scheduler is efficiently handling pacing,
1243  * but is not always installed/used.
1244  * Return true if TCP stack should pace packets itself.
1245  */
1246 static inline bool tcp_needs_internal_pacing(const struct sock *sk)
1247 {
1248         return smp_load_acquire(&sk->sk_pacing_status) == SK_PACING_NEEDED;
1249 }
1250
1251 /* Something is really bad, we could not queue an additional packet,
1252  * because qdisc is full or receiver sent a 0 window.
1253  * We do not want to add fuel to the fire, or abort too early,
1254  * so make sure the timer we arm now is at least 200ms in the future,
1255  * regardless of current icsk_rto value (as it could be ~2ms)
1256  */
1257 static inline unsigned long tcp_probe0_base(const struct sock *sk)
1258 {
1259         return max_t(unsigned long, inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MIN);
1260 }
1261
1262 /* Variant of inet_csk_rto_backoff() used for zero window probes */
1263 static inline unsigned long tcp_probe0_when(const struct sock *sk,
1264                                             unsigned long max_when)
1265 {
1266         u64 when = (u64)tcp_probe0_base(sk) << inet_csk(sk)->icsk_backoff;
1267
1268         return (unsigned long)min_t(u64, when, max_when);
1269 }
1270
1271 static inline void tcp_check_probe_timer(struct sock *sk)
1272 {
1273         if (!tcp_sk(sk)->packets_out && !inet_csk(sk)->icsk_pending)
1274                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
1275                                           tcp_probe0_base(sk), TCP_RTO_MAX);
1276 }
1277
1278 static inline void tcp_init_wl(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
1279 {
1280         tp->snd_wl1 = seq;
1281 }
1282
1283 static inline void tcp_update_wl(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
1284 {
1285         tp->snd_wl1 = seq;
1286 }
1287
1288 /*
1289  * Calculate(/check) TCP checksum
1290  */
1291 static inline __sum16 tcp_v4_check(int len, __be32 saddr,
1292                                    __be32 daddr, __wsum base)
1293 {
1294         return csum_tcpudp_magic(saddr,daddr,len,IPPROTO_TCP,base);
1295 }
1296
1297 static inline __sum16 __tcp_checksum_complete(struct sk_buff *skb)
1298 {
1299         return __skb_checksum_complete(skb);
1300 }
1301
1302 static inline bool tcp_checksum_complete(struct sk_buff *skb)
1303 {
1304         return !skb_csum_unnecessary(skb) &&
1305                 __tcp_checksum_complete(skb);
1306 }
1307
1308 bool tcp_add_backlog(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
1309 int tcp_filter(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
1310
1311 #undef STATE_TRACE
1312
1313 #ifdef STATE_TRACE
1314 static const char *statename[]={
1315         "Unused","Established","Syn Sent","Syn Recv",
1316         "Fin Wait 1","Fin Wait 2","Time Wait", "Close",
1317         "Close Wait","Last ACK","Listen","Closing"
1318 };
1319 #endif
1320 void tcp_set_state(struct sock *sk, int state);
1321
1322 void tcp_done(struct sock *sk);
1323
1324 int tcp_abort(struct sock *sk, int err);
1325
1326 static inline void tcp_sack_reset(struct tcp_options_received *rx_opt)
1327 {
1328         rx_opt->dsack = 0;
1329         rx_opt->num_sacks = 0;
1330 }
1331
1332 u32 tcp_default_init_rwnd(u32 mss);
1333 void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, s32 delta);
1334
1335 static inline void tcp_slow_start_after_idle_check(struct sock *sk)
1336 {
1337         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1338         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1339         s32 delta;
1340
1341         if (!sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_slow_start_after_idle || tp->packets_out ||
1342             ca_ops->cong_control)
1343                 return;
1344         delta = tcp_jiffies32 - tp->lsndtime;
1345         if (delta > inet_csk(sk)->icsk_rto)
1346                 tcp_cwnd_restart(sk, delta);
1347 }
1348
1349 /* Determine a window scaling and initial window to offer. */
1350 void tcp_select_initial_window(const struct sock *sk, int __space,
1351                                __u32 mss, __u32 *rcv_wnd,
1352                                __u32 *window_clamp, int wscale_ok,
1353                                __u8 *rcv_wscale, __u32 init_rcv_wnd);
1354
1355 static inline int tcp_win_from_space(const struct sock *sk, int space)
1356 {
1357         int tcp_adv_win_scale = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_adv_win_scale;
1358
1359         return tcp_adv_win_scale <= 0 ?
1360                 (space>>(-tcp_adv_win_scale)) :
1361                 space - (space>>tcp_adv_win_scale);
1362 }
1363
1364 /* Note: caller must be prepared to deal with negative returns */
1365 static inline int tcp_space(const struct sock *sk)
1366 {
1367         return tcp_win_from_space(sk, sk->sk_rcvbuf - sk->sk_backlog.len -
1368                                   atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc));
1369 }
1370
1371 static inline int tcp_full_space(const struct sock *sk)
1372 {
1373         return tcp_win_from_space(sk, sk->sk_rcvbuf);
1374 }
1375
1376 /* We provision sk_rcvbuf around 200% of sk_rcvlowat.
1377  * If 87.5 % (7/8) of the space has been consumed, we want to override
1378  * SO_RCVLOWAT constraint, since we are receiving skbs with too small
1379  * len/truesize ratio.
1380  */
1381 static inline bool tcp_rmem_pressure(const struct sock *sk)
1382 {
1383         int rcvbuf, threshold;
1384
1385         if (tcp_under_memory_pressure(sk))
1386                 return true;
1387
1388         rcvbuf = READ_ONCE(sk->sk_rcvbuf);
1389         threshold = rcvbuf - (rcvbuf >> 3);
1390
1391         return atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > threshold;
1392 }
1393
1394 extern void tcp_openreq_init_rwin(struct request_sock *req,
1395                                   const struct sock *sk_listener,
1396                                   const struct dst_entry *dst);
1397
1398 void tcp_enter_memory_pressure(struct sock *sk);
1399 void tcp_leave_memory_pressure(struct sock *sk);
1400
1401 static inline int keepalive_intvl_when(const struct tcp_sock *tp)
1402 {
1403         struct net *net = sock_net((struct sock *)tp);
1404
1405         return tp->keepalive_intvl ? : net->ipv4.sysctl_tcp_keepalive_intvl;
1406 }
1407
1408 static inline int keepalive_time_when(const struct tcp_sock *tp)
1409 {
1410         struct net *net = sock_net((struct sock *)tp);
1411
1412         return tp->keepalive_time ? : net->ipv4.sysctl_tcp_keepalive_time;
1413 }
1414
1415 static inline int keepalive_probes(const struct tcp_sock *tp)
1416 {
1417         struct net *net = sock_net((struct sock *)tp);
1418
1419         return tp->keepalive_probes ? : net->ipv4.sysctl_tcp_keepalive_probes;
1420 }
1421
1422 static inline u32 keepalive_time_elapsed(const struct tcp_sock *tp)
1423 {
1424         const struct inet_connection_sock *icsk = &tp->inet_conn;
1425
1426         return min_t(u32, tcp_jiffies32 - icsk->icsk_ack.lrcvtime,
1427                           tcp_jiffies32 - tp->rcv_tstamp);
1428 }
1429
1430 static inline int tcp_fin_time(const struct sock *sk)
1431 {
1432         int fin_timeout = tcp_sk(sk)->linger2 ? : sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_fin_timeout;
1433         const int rto = inet_csk(sk)->icsk_rto;
1434
1435         if (fin_timeout < (rto << 2) - (rto >> 1))
1436                 fin_timeout = (rto << 2) - (rto >> 1);
1437
1438         return fin_timeout;
1439 }
1440
1441 static inline bool tcp_paws_check(const struct tcp_options_received *rx_opt,
1442                                   int paws_win)
1443 {
1444         if ((s32)(rx_opt->ts_recent - rx_opt->rcv_tsval) <= paws_win)
1445                 return true;
1446         if (unlikely(!time_before32(ktime_get_seconds(),
1447                                     rx_opt->ts_recent_stamp + TCP_PAWS_24DAYS)))
1448                 return true;
1449         /*
1450          * Some OSes send SYN and SYNACK messages with tsval=0 tsecr=0,
1451          * then following tcp messages have valid values. Ignore 0 value,
1452          * or else 'negative' tsval might forbid us to accept their packets.
1453          */
1454         if (!rx_opt->ts_recent)
1455                 return true;
1456         return false;
1457 }
1458
1459 static inline bool tcp_paws_reject(const struct tcp_options_received *rx_opt,
1460                                    int rst)
1461 {
1462         if (tcp_paws_check(rx_opt, 0))
1463                 return false;
1464
1465         /* RST segments are not recommended to carry timestamp,
1466            and, if they do, it is recommended to ignore PAWS because
1467            "their cleanup function should take precedence over timestamps."
1468            Certainly, it is mistake. It is necessary to understand the reasons
1469            of this constraint to relax it: if peer reboots, clock may go
1470            out-of-sync and half-open connections will not be reset.
1471            Actually, the problem would be not existing if all
1472            the implementations followed draft about maintaining clock
1473            via reboots. Linux-2.2 DOES NOT!
1474
1475            However, we can relax time bounds for RST segments to MSL.
1476          */
1477         if (rst && !time_before32(ktime_get_seconds(),
1478                                   rx_opt->ts_recent_stamp + TCP_PAWS_MSL))
1479                 return false;
1480         return true;
1481 }
1482
1483 bool tcp_oow_rate_limited(struct net *net, const struct sk_buff *skb,
1484                           int mib_idx, u32 *last_oow_ack_time);
1485
1486 static inline void tcp_mib_init(struct net *net)
1487 {
1488         /* See RFC 2012 */
1489         TCP_ADD_STATS(net, TCP_MIB_RTOALGORITHM, 1);
1490         TCP_ADD_STATS(net, TCP_MIB_RTOMIN, TCP_RTO_MIN*1000/HZ);
1491         TCP_ADD_STATS(net, TCP_MIB_RTOMAX, TCP_RTO_MAX*1000/HZ);
1492         TCP_ADD_STATS(net, TCP_MIB_MAXCONN, -1);
1493 }
1494
1495 /* from STCP */
1496 static inline void tcp_clear_retrans_hints_partial(struct tcp_sock *tp)
1497 {
1498         tp->lost_skb_hint = NULL;
1499 }
1500
1501 static inline void tcp_clear_all_retrans_hints(struct tcp_sock *tp)
1502 {
1503         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
1504         tp->retransmit_skb_hint = NULL;
1505 }
1506
1507 union tcp_md5_addr {
1508         struct in_addr  a4;
1509 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
1510         struct in6_addr a6;
1511 #endif
1512 };
1513
1514 /* - key database */
1515 struct tcp_md5sig_key {
1516         struct hlist_node       node;
1517         u8                      keylen;
1518         u8                      family; /* AF_INET or AF_INET6 */
1519         union tcp_md5_addr      addr;
1520         u8                      prefixlen;
1521         u8                      key[TCP_MD5SIG_MAXKEYLEN];
1522         struct rcu_head         rcu;
1523 };
1524
1525 /* - sock block */
1526 struct tcp_md5sig_info {
1527         struct hlist_head       head;
1528         struct rcu_head         rcu;
1529 };
1530
1531 /* - pseudo header */
1532 struct tcp4_pseudohdr {
1533         __be32          saddr;
1534         __be32          daddr;
1535         __u8            pad;
1536         __u8            protocol;
1537         __be16          len;
1538 };
1539
1540 struct tcp6_pseudohdr {
1541         struct in6_addr saddr;
1542         struct in6_addr daddr;
1543         __be32          len;
1544         __be32          protocol;       /* including padding */
1545 };
1546
1547 union tcp_md5sum_block {
1548         struct tcp4_pseudohdr ip4;
1549 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
1550         struct tcp6_pseudohdr ip6;
1551 #endif
1552 };
1553
1554 /* - pool: digest algorithm, hash description and scratch buffer */
1555 struct tcp_md5sig_pool {
1556         struct ahash_request    *md5_req;
1557         void                    *scratch;
1558 };
1559
1560 /* - functions */
1561 int tcp_v4_md5_hash_skb(char *md5_hash, const struct tcp_md5sig_key *key,
1562                         const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb);
1563 int tcp_md5_do_add(struct sock *sk, const union tcp_md5_addr *addr,
1564                    int family, u8 prefixlen, const u8 *newkey, u8 newkeylen,
1565                    gfp_t gfp);
1566 int tcp_md5_do_del(struct sock *sk, const union tcp_md5_addr *addr,
1567                    int family, u8 prefixlen);
1568 struct tcp_md5sig_key *tcp_v4_md5_lookup(const struct sock *sk,
1569                                          const struct sock *addr_sk);
1570
1571 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1572 struct tcp_md5sig_key *tcp_md5_do_lookup(const struct sock *sk,
1573                                          const union tcp_md5_addr *addr,
1574                                          int family);
1575 #define tcp_twsk_md5_key(twsk)  ((twsk)->tw_md5_key)
1576 #else
1577 static inline struct tcp_md5sig_key *tcp_md5_do_lookup(const struct sock *sk,
1578                                          const union tcp_md5_addr *addr,
1579                                          int family)
1580 {
1581         return NULL;
1582 }
1583 #define tcp_twsk_md5_key(twsk)  NULL
1584 #endif
1585
1586 bool tcp_alloc_md5sig_pool(void);
1587
1588 struct tcp_md5sig_pool *tcp_get_md5sig_pool(void);
1589 static inline void tcp_put_md5sig_pool(void)
1590 {
1591         local_bh_enable();
1592 }
1593
1594 int tcp_md5_hash_skb_data(struct tcp_md5sig_pool *, const struct sk_buff *,
1595                           unsigned int header_len);
1596 int tcp_md5_hash_key(struct tcp_md5sig_pool *hp,
1597                      const struct tcp_md5sig_key *key);
1598
1599 /* From tcp_fastopen.c */
1600 void tcp_fastopen_cache_get(struct sock *sk, u16 *mss,
1601                             struct tcp_fastopen_cookie *cookie);
1602 void tcp_fastopen_cache_set(struct sock *sk, u16 mss,
1603                             struct tcp_fastopen_cookie *cookie, bool syn_lost,
1604                             u16 try_exp);
1605 struct tcp_fastopen_request {
1606         /* Fast Open cookie. Size 0 means a cookie request */
1607         struct tcp_fastopen_cookie      cookie;
1608         struct msghdr                   *data;  /* data in MSG_FASTOPEN */
1609         size_t                          size;
1610         int                             copied; /* queued in tcp_connect() */
1611 };
1612 void tcp_free_fastopen_req(struct tcp_sock *tp);
1613 void tcp_fastopen_destroy_cipher(struct sock *sk);
1614 void tcp_fastopen_ctx_destroy(struct net *net);
1615 int tcp_fastopen_reset_cipher(struct net *net, struct sock *sk,
1616                               void *key, unsigned int len);
1617 void tcp_fastopen_add_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
1618 struct sock *tcp_try_fastopen(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1619                               struct request_sock *req,
1620                               struct tcp_fastopen_cookie *foc,
1621                               const struct dst_entry *dst);
1622 void tcp_fastopen_init_key_once(struct net *net);
1623 bool tcp_fastopen_cookie_check(struct sock *sk, u16 *mss,
1624                              struct tcp_fastopen_cookie *cookie);
1625 bool tcp_fastopen_defer_connect(struct sock *sk, int *err);
1626 #define TCP_FASTOPEN_KEY_LENGTH 16
1627
1628 /* Fastopen key context */
1629 struct tcp_fastopen_context {
1630         struct crypto_cipher    *tfm;
1631         __u8                    key[TCP_FASTOPEN_KEY_LENGTH];
1632         struct rcu_head         rcu;
1633 };
1634
1635 extern unsigned int sysctl_tcp_fastopen_blackhole_timeout;
1636 void tcp_fastopen_active_disable(struct sock *sk);
1637 bool tcp_fastopen_active_should_disable(struct sock *sk);
1638 void tcp_fastopen_active_disable_ofo_check(struct sock *sk);
1639 void tcp_fastopen_active_detect_blackhole(struct sock *sk, bool expired);
1640
1641 /* Latencies incurred by various limits for a sender. They are
1642  * chronograph-like stats that are mutually exclusive.
1643  */
1644 enum tcp_chrono {
1645         TCP_CHRONO_UNSPEC,
1646         TCP_CHRONO_BUSY, /* Actively sending data (non-empty write queue) */
1647         TCP_CHRONO_RWND_LIMITED, /* Stalled by insufficient receive window */
1648         TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED, /* Stalled by insufficient send buffer */
1649         __TCP_CHRONO_MAX,
1650 };
1651
1652 void tcp_chrono_start(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type);
1653 void tcp_chrono_stop(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type);
1654
1655 /* This helper is needed, because skb->tcp_tsorted_anchor uses
1656  * the same memory storage than skb->destructor/_skb_refdst
1657  */
1658 static inline void tcp_skb_tsorted_anchor_cleanup(struct sk_buff *skb)
1659 {
1660         skb->destructor = NULL;
1661         skb->_skb_refdst = 0UL;
1662 }
1663
1664 #define tcp_skb_tsorted_save(skb) {             \
1665         unsigned long _save = skb->_skb_refdst; \
1666         skb->_skb_refdst = 0UL;
1667
1668 #define tcp_skb_tsorted_restore(skb)            \
1669         skb->_skb_refdst = _save;               \
1670 }
1671
1672 void tcp_write_queue_purge(struct sock *sk);
1673
1674 static inline struct sk_buff *tcp_rtx_queue_head(const struct sock *sk)
1675 {
1676         return skb_rb_first(&sk->tcp_rtx_queue);
1677 }
1678
1679 static inline struct sk_buff *tcp_rtx_queue_tail(const struct sock *sk)
1680 {
1681         return skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
1682 }
1683
1684 static inline struct sk_buff *tcp_write_queue_head(const struct sock *sk)
1685 {
1686         return skb_peek(&sk->sk_write_queue);
1687 }
1688
1689 static inline struct sk_buff *tcp_write_queue_tail(const struct sock *sk)
1690 {
1691         return skb_peek_tail(&sk->sk_write_queue);
1692 }
1693
1694 #define tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk)                     \
1695         skb_queue_walk_from_safe(&(sk)->sk_write_queue, skb, tmp)
1696
1697 static inline struct sk_buff *tcp_send_head(const struct sock *sk)
1698 {
1699         return skb_peek(&sk->sk_write_queue);
1700 }
1701
1702 static inline bool tcp_skb_is_last(const struct sock *sk,
1703                                    const struct sk_buff *skb)
1704 {
1705         return skb_queue_is_last(&sk->sk_write_queue, skb);
1706 }
1707
1708 static inline bool tcp_write_queue_empty(const struct sock *sk)
1709 {
1710         return skb_queue_empty(&sk->sk_write_queue);
1711 }
1712
1713 static inline bool tcp_rtx_queue_empty(const struct sock *sk)
1714 {
1715         return RB_EMPTY_ROOT(&sk->tcp_rtx_queue);
1716 }
1717
1718 static inline bool tcp_rtx_and_write_queues_empty(const struct sock *sk)
1719 {
1720         return tcp_rtx_queue_empty(sk) && tcp_write_queue_empty(sk);
1721 }
1722
1723 static inline void tcp_check_send_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb_unlinked)
1724 {
1725         if (tcp_write_queue_empty(sk))
1726                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
1727 }
1728
1729 static inline void __tcp_add_write_queue_tail(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1730 {
1731         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, skb);
1732 }
1733
1734 static inline void tcp_add_write_queue_tail(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1735 {
1736         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1737
1738         /* Queue it, remembering where we must start sending. */
1739         if (sk->sk_write_queue.next == skb)
1740                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
1741 }
1742
1743 /* Insert new before skb on the write queue of sk.  */
1744 static inline void tcp_insert_write_queue_before(struct sk_buff *new,
1745                                                   struct sk_buff *skb,
1746                                                   struct sock *sk)
1747 {
1748         __skb_queue_before(&sk->sk_write_queue, skb, new);
1749 }
1750
1751 static inline void tcp_unlink_write_queue(struct sk_buff *skb, struct sock *sk)
1752 {
1753         tcp_skb_tsorted_anchor_cleanup(skb);
1754         __skb_unlink(skb, &sk->sk_write_queue);
1755 }
1756
1757 void tcp_rbtree_insert(struct rb_root *root, struct sk_buff *skb);
1758
1759 static inline void tcp_rtx_queue_unlink(struct sk_buff *skb, struct sock *sk)
1760 {
1761         tcp_skb_tsorted_anchor_cleanup(skb);
1762         rb_erase(&skb->rbnode, &sk->tcp_rtx_queue);
1763 }
1764
1765 static inline void tcp_rtx_queue_unlink_and_free(struct sk_buff *skb, struct sock *sk)
1766 {
1767         list_del(&skb->tcp_tsorted_anchor);
1768         tcp_rtx_queue_unlink(skb, sk);
1769         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1770 }
1771
1772 static inline void tcp_push_pending_frames(struct sock *sk)
1773 {
1774         if (tcp_send_head(sk)) {
1775                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1776
1777                 __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), tp->nonagle);
1778         }
1779 }
1780
1781 /* Start sequence of the skb just after the highest skb with SACKed
1782  * bit, valid only if sacked_out > 0 or when the caller has ensured
1783  * validity by itself.
1784  */
1785 static inline u32 tcp_highest_sack_seq(struct tcp_sock *tp)
1786 {
1787         if (!tp->sacked_out)
1788                 return tp->snd_una;
1789
1790         if (tp->highest_sack == NULL)
1791                 return tp->snd_nxt;
1792
1793         return TCP_SKB_CB(tp->highest_sack)->seq;
1794 }
1795
1796 static inline void tcp_advance_highest_sack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1797 {
1798         tcp_sk(sk)->highest_sack = skb_rb_next(skb);
1799 }
1800
1801 static inline struct sk_buff *tcp_highest_sack(struct sock *sk)
1802 {
1803         return tcp_sk(sk)->highest_sack;
1804 }
1805
1806 static inline void tcp_highest_sack_reset(struct sock *sk)
1807 {
1808         tcp_sk(sk)->highest_sack = tcp_rtx_queue_head(sk);
1809 }
1810
1811 /* Called when old skb is about to be deleted and replaced by new skb */
1812 static inline void tcp_highest_sack_replace(struct sock *sk,
1813                                             struct sk_buff *old,
1814                                             struct sk_buff *new)
1815 {
1816         if (old == tcp_highest_sack(sk))
1817                 tcp_sk(sk)->highest_sack = new;
1818 }
1819
1820 /* This helper checks if socket has IP_TRANSPARENT set */
1821 static inline bool inet_sk_transparent(const struct sock *sk)
1822 {
1823         switch (sk->sk_state) {
1824         case TCP_TIME_WAIT:
1825                 return inet_twsk(sk)->tw_transparent;
1826         case TCP_NEW_SYN_RECV:
1827                 return inet_rsk(inet_reqsk(sk))->no_srccheck;
1828         }
1829         return inet_sk(sk)->transparent;
1830 }
1831
1832 /* Determines whether this is a thin stream (which may suffer from
1833  * increased latency). Used to trigger latency-reducing mechanisms.
1834  */
1835 static inline bool tcp_stream_is_thin(struct tcp_sock *tp)
1836 {
1837         return tp->packets_out < 4 && !tcp_in_initial_slowstart(tp);
1838 }
1839
1840 /* /proc */
1841 enum tcp_seq_states {
1842         TCP_SEQ_STATE_LISTENING,
1843         TCP_SEQ_STATE_ESTABLISHED,
1844 };
1845
1846 void *tcp_seq_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos);
1847 void *tcp_seq_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos);
1848 void tcp_seq_stop(struct seq_file *seq, void *v);
1849
1850 struct tcp_seq_afinfo {
1851         sa_family_t                     family;
1852 };
1853
1854 struct tcp_iter_state {
1855         struct seq_net_private  p;
1856         enum tcp_seq_states     state;
1857         struct sock             *syn_wait_sk;
1858         int                     bucket, offset, sbucket, num;
1859         loff_t                  last_pos;
1860 };
1861
1862 extern struct request_sock_ops tcp_request_sock_ops;
1863 extern struct request_sock_ops tcp6_request_sock_ops;
1864
1865 void tcp_v4_destroy_sock(struct sock *sk);
1866
1867 struct sk_buff *tcp_gso_segment(struct sk_buff *skb,
1868                                 netdev_features_t features);
1869 struct sk_buff *tcp_gro_receive(struct list_head *head, struct sk_buff *skb);
1870 int tcp_gro_complete(struct sk_buff *skb);
1871
1872 void __tcp_v4_send_check(struct sk_buff *skb, __be32 saddr, __be32 daddr);
1873
1874 static inline u32 tcp_notsent_lowat(const struct tcp_sock *tp)
1875 {
1876         struct net *net = sock_net((struct sock *)tp);
1877         return tp->notsent_lowat ?: net->ipv4.sysctl_tcp_notsent_lowat;
1878 }
1879
1880 static inline bool tcp_stream_memory_free(const struct sock *sk)
1881 {
1882         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1883         u32 notsent_bytes = READ_ONCE(tp->write_seq) - tp->snd_nxt;
1884
1885         return notsent_bytes < tcp_notsent_lowat(tp);
1886 }
1887
1888 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1889 int tcp4_proc_init(void);
1890 void tcp4_proc_exit(void);
1891 #endif
1892
1893 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req);
1894 int tcp_conn_request(struct request_sock_ops *rsk_ops,
1895                      const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
1896                      struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
1897
1898 /* TCP af-specific functions */
1899 struct tcp_sock_af_ops {
1900 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1901         struct tcp_md5sig_key   *(*md5_lookup) (const struct sock *sk,
1902                                                 const struct sock *addr_sk);
1903         int             (*calc_md5_hash)(char *location,
1904                                          const struct tcp_md5sig_key *md5,
1905                                          const struct sock *sk,
1906                                          const struct sk_buff *skb);
1907         int             (*md5_parse)(struct sock *sk,
1908                                      int optname,
1909                                      char __user *optval,
1910                                      int optlen);
1911 #endif
1912 };
1913
1914 struct tcp_request_sock_ops {
1915         u16 mss_clamp;
1916 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1917         struct tcp_md5sig_key *(*req_md5_lookup)(const struct sock *sk,
1918                                                  const struct sock *addr_sk);
1919         int             (*calc_md5_hash) (char *location,
1920                                           const struct tcp_md5sig_key *md5,
1921                                           const struct sock *sk,
1922                                           const struct sk_buff *skb);
1923 #endif
1924         void (*init_req)(struct request_sock *req,
1925                          const struct sock *sk_listener,
1926                          struct sk_buff *skb);
1927 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
1928         __u32 (*cookie_init_seq)(const struct sk_buff *skb,
1929                                  __u16 *mss);
1930 #endif
1931         struct dst_entry *(*route_req)(const struct sock *sk, struct flowi *fl,
1932                                        const struct request_sock *req);
1933         u32 (*init_seq)(const struct sk_buff *skb);
1934         u32 (*init_ts_off)(const struct net *net, const struct sk_buff *skb);
1935         int (*send_synack)(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
1936                            struct flowi *fl, struct request_sock *req,
1937                            struct tcp_fastopen_cookie *foc,
1938                            enum tcp_synack_type synack_type);
1939 };
1940
1941 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
1942 static inline __u32 cookie_init_sequence(const struct tcp_request_sock_ops *ops,
1943                                          const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1944                                          __u16 *mss)
1945 {
1946         tcp_synq_overflow(sk);
1947         __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SYNCOOKIESSENT);
1948         return ops->cookie_init_seq(skb, mss);
1949 }
1950 #else
1951 static inline __u32 cookie_init_sequence(const struct tcp_request_sock_ops *ops,
1952                                          const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1953                                          __u16 *mss)
1954 {
1955         return 0;
1956 }
1957 #endif
1958
1959 int tcpv4_offload_init(void);
1960
1961 void tcp_v4_init(void);
1962 void tcp_init(void);
1963
1964 /* tcp_recovery.c */
1965 void tcp_mark_skb_lost(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
1966 void tcp_newreno_mark_lost(struct sock *sk, bool snd_una_advanced);
1967 extern s32 tcp_rack_skb_timeout(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb,
1968                                 u32 reo_wnd);
1969 extern bool tcp_rack_mark_lost(struct sock *sk);
1970 extern void tcp_rack_advance(struct tcp_sock *tp, u8 sacked, u32 end_seq,
1971                              u64 xmit_time);
1972 extern void tcp_rack_reo_timeout(struct sock *sk);
1973 extern void tcp_rack_update_reo_wnd(struct sock *sk, struct rate_sample *rs);
1974
1975 /* At how many usecs into the future should the RTO fire? */
1976 static inline s64 tcp_rto_delta_us(const struct sock *sk)
1977 {
1978         const struct sk_buff *skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
1979         u32 rto = inet_csk(sk)->icsk_rto;
1980         u64 rto_time_stamp_us = skb->skb_mstamp + jiffies_to_usecs(rto);
1981
1982         return rto_time_stamp_us - tcp_sk(sk)->tcp_mstamp;
1983 }
1984
1985 /*
1986  * Save and compile IPv4 options, return a pointer to it
1987  */
1988 static inline struct ip_options_rcu *tcp_v4_save_options(struct net *net,
1989                                                          struct sk_buff *skb)
1990 {
1991         const struct ip_options *opt = &TCP_SKB_CB(skb)->header.h4.opt;
1992         struct ip_options_rcu *dopt = NULL;
1993
1994         if (opt->optlen) {
1995                 int opt_size = sizeof(*dopt) + opt->optlen;
1996
1997                 dopt = kmalloc(opt_size, GFP_ATOMIC);
1998                 if (dopt && __ip_options_echo(net, &dopt->opt, skb, opt)) {
1999                         kfree(dopt);
2000                         dopt = NULL;
2001                 }
2002         }
2003         return dopt;
2004 }
2005
2006 /* locally generated TCP pure ACKs have skb->truesize == 2
2007  * (check tcp_send_ack() in net/ipv4/tcp_output.c )
2008  * This is much faster than dissecting the packet to find out.
2009  * (Think of GRE encapsulations, IPv4, IPv6, ...)
2010  */
2011 static inline bool skb_is_tcp_pure_ack(const struct sk_buff *skb)
2012 {
2013         return skb->truesize == 2;
2014 }
2015
2016 static inline void skb_set_tcp_pure_ack(struct sk_buff *skb)
2017 {
2018         skb->truesize = 2;
2019 }
2020
2021 static inline int tcp_inq(struct sock *sk)
2022 {
2023         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2024         int answ;
2025
2026         if ((1 << sk->sk_state) & (TCPF_SYN_SENT | TCPF_SYN_RECV)) {
2027                 answ = 0;
2028         } else if (sock_flag(sk, SOCK_URGINLINE) ||
2029                    !tp->urg_data ||
2030                    before(tp->urg_seq, tp->copied_seq) ||
2031                    !before(tp->urg_seq, tp->rcv_nxt)) {
2032
2033                 answ = tp->rcv_nxt - tp->copied_seq;
2034
2035                 /* Subtract 1, if FIN was received */
2036                 if (answ && sock_flag(sk, SOCK_DONE))
2037                         answ--;
2038         } else {
2039                 answ = tp->urg_seq - tp->copied_seq;
2040         }
2041
2042         return answ;
2043 }
2044
2045 int tcp_peek_len(struct socket *sock);
2046
2047 static inline void tcp_segs_in(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
2048 {
2049         u16 segs_in;
2050
2051         segs_in = max_t(u16, 1, skb_shinfo(skb)->gso_segs);
2052         tp->segs_in += segs_in;
2053         if (skb->len > tcp_hdrlen(skb))
2054                 tp->data_segs_in += segs_in;
2055 }
2056
2057 /*
2058  * TCP listen path runs lockless.
2059  * We forced "struct sock" to be const qualified to make sure
2060  * we don't modify one of its field by mistake.
2061  * Here, we increment sk_drops which is an atomic_t, so we can safely
2062  * make sock writable again.
2063  */
2064 static inline void tcp_listendrop(const struct sock *sk)
2065 {
2066         atomic_inc(&((struct sock *)sk)->sk_drops);
2067         __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENDROPS);
2068 }
2069
2070 enum hrtimer_restart tcp_pace_kick(struct hrtimer *timer);
2071
2072 /*
2073  * Interface for adding Upper Level Protocols over TCP
2074  */
2075
2076 #define TCP_ULP_NAME_MAX        16
2077 #define TCP_ULP_MAX             128
2078 #define TCP_ULP_BUF_MAX         (TCP_ULP_NAME_MAX*TCP_ULP_MAX)
2079
2080 enum {
2081         TCP_ULP_TLS,
2082         TCP_ULP_BPF,
2083 };
2084
2085 struct tcp_ulp_ops {
2086         struct list_head        list;
2087
2088         /* initialize ulp */
2089         int (*init)(struct sock *sk);
2090         /* cleanup ulp */
2091         void (*release)(struct sock *sk);
2092
2093         int             uid;
2094         char            name[TCP_ULP_NAME_MAX];
2095         bool            user_visible;
2096         struct module   *owner;
2097 };
2098 int tcp_register_ulp(struct tcp_ulp_ops *type);
2099 void tcp_unregister_ulp(struct tcp_ulp_ops *type);
2100 int tcp_set_ulp(struct sock *sk, const char *name);
2101 int tcp_set_ulp_id(struct sock *sk, const int ulp);
2102 void tcp_get_available_ulp(char *buf, size_t len);
2103 void tcp_cleanup_ulp(struct sock *sk);
2104
2105 #define MODULE_ALIAS_TCP_ULP(name)                              \
2106         __MODULE_INFO(alias, alias_userspace, name);            \
2107         __MODULE_INFO(alias, alias_tcp_ulp, "tcp-ulp-" name)
2108
2109 /* Call BPF_SOCK_OPS program that returns an int. If the return value
2110  * is < 0, then the BPF op failed (for example if the loaded BPF
2111  * program does not support the chosen operation or there is no BPF
2112  * program loaded).
2113  */
2114 #ifdef CONFIG_BPF
2115 static inline int tcp_call_bpf(struct sock *sk, int op, u32 nargs, u32 *args)
2116 {
2117         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
2118         int ret;
2119
2120         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
2121         if (sk_fullsock(sk)) {
2122                 sock_ops.is_fullsock = 1;
2123                 sock_owned_by_me(sk);
2124         }
2125
2126         sock_ops.sk = sk;
2127         sock_ops.op = op;
2128         if (nargs > 0)
2129                 memcpy(sock_ops.args, args, nargs * sizeof(*args));
2130
2131         ret = BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS(&sock_ops);
2132         if (ret == 0)
2133                 ret = sock_ops.reply;
2134         else
2135                 ret = -1;
2136         return ret;
2137 }
2138
2139 static inline int tcp_call_bpf_2arg(struct sock *sk, int op, u32 arg1, u32 arg2)
2140 {
2141         u32 args[2] = {arg1, arg2};
2142
2143         return tcp_call_bpf(sk, op, 2, args);
2144 }
2145
2146 static inline int tcp_call_bpf_3arg(struct sock *sk, int op, u32 arg1, u32 arg2,
2147                                     u32 arg3)
2148 {
2149         u32 args[3] = {arg1, arg2, arg3};
2150
2151         return tcp_call_bpf(sk, op, 3, args);
2152 }
2153
2154 #else
2155 static inline int tcp_call_bpf(struct sock *sk, int op, u32 nargs, u32 *args)
2156 {
2157         return -EPERM;
2158 }
2159
2160 static inline int tcp_call_bpf_2arg(struct sock *sk, int op, u32 arg1, u32 arg2)
2161 {
2162         return -EPERM;
2163 }
2164
2165 static inline int tcp_call_bpf_3arg(struct sock *sk, int op, u32 arg1, u32 arg2,
2166                                     u32 arg3)
2167 {
2168         return -EPERM;
2169 }
2170
2171 #endif
2172
2173 static inline u32 tcp_timeout_init(struct sock *sk)
2174 {
2175         int timeout;
2176
2177         timeout = tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_TIMEOUT_INIT, 0, NULL);
2178
2179         if (timeout <= 0)
2180                 timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
2181         return timeout;
2182 }
2183
2184 static inline u32 tcp_rwnd_init_bpf(struct sock *sk)
2185 {
2186         int rwnd;
2187
2188         rwnd = tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_RWND_INIT, 0, NULL);
2189
2190         if (rwnd < 0)
2191                 rwnd = 0;
2192         return rwnd;
2193 }
2194
2195 static inline bool tcp_bpf_ca_needs_ecn(struct sock *sk)
2196 {
2197         return (tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_NEEDS_ECN, 0, NULL) == 1);
2198 }
2199
2200 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
2201 extern struct static_key_false tcp_have_smc;
2202 #endif
2203
2204 #if IS_ENABLED(CONFIG_TLS_DEVICE)
2205 void clean_acked_data_enable(struct inet_connection_sock *icsk,
2206                              void (*cad)(struct sock *sk, u32 ack_seq));
2207 void clean_acked_data_disable(struct inet_connection_sock *icsk);
2208
2209 #endif
2210
2211 #endif  /* _TCP_H */