GNU Linux-libre 6.1.90-gnu
[releases.git] / net / ipv4 / tcp_output.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
4  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
5  *              interface as the means of communication with the user level.
6  *
7  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
8  *
9  * Authors:     Ross Biro
10  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
11  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
12  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
13  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
14  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
15  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
16  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
17  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
18  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
19  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
20  */
21
22 /*
23  * Changes:     Pedro Roque     :       Retransmit queue handled by TCP.
24  *                              :       Fragmentation on mtu decrease
25  *                              :       Segment collapse on retransmit
26  *                              :       AF independence
27  *
28  *              Linus Torvalds  :       send_delayed_ack
29  *              David S. Miller :       Charge memory using the right skb
30  *                                      during syn/ack processing.
31  *              David S. Miller :       Output engine completely rewritten.
32  *              Andrea Arcangeli:       SYNACK carry ts_recent in tsecr.
33  *              Cacophonix Gaul :       draft-minshall-nagle-01
34  *              J Hadi Salim    :       ECN support
35  *
36  */
37
38 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
39
40 #include <net/tcp.h>
41 #include <net/mptcp.h>
42
43 #include <linux/compiler.h>
44 #include <linux/gfp.h>
45 #include <linux/module.h>
46 #include <linux/static_key.h>
47
48 #include <trace/events/tcp.h>
49
50 /* Refresh clocks of a TCP socket,
51  * ensuring monotically increasing values.
52  */
53 void tcp_mstamp_refresh(struct tcp_sock *tp)
54 {
55         u64 val = tcp_clock_ns();
56
57         tp->tcp_clock_cache = val;
58         tp->tcp_mstamp = div_u64(val, NSEC_PER_USEC);
59 }
60
61 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
62                            int push_one, gfp_t gfp);
63
64 /* Account for new data that has been sent to the network. */
65 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
66 {
67         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
68         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
69         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
70
71         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
72
73         __skb_unlink(skb, &sk->sk_write_queue);
74         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, skb);
75
76         if (tp->highest_sack == NULL)
77                 tp->highest_sack = skb;
78
79         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
80         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)
81                 tcp_rearm_rto(sk);
82
83         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT,
84                       tcp_skb_pcount(skb));
85         tcp_check_space(sk);
86 }
87
88 /* SND.NXT, if window was not shrunk or the amount of shrunk was less than one
89  * window scaling factor due to loss of precision.
90  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
91  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
92  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
93  * invalid. OK, let's make this for now:
94  */
95 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
96 {
97         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
98
99         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt) ||
100             (tp->rx_opt.wscale_ok &&
101              ((tp->snd_nxt - tcp_wnd_end(tp)) < (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale))))
102                 return tp->snd_nxt;
103         else
104                 return tcp_wnd_end(tp);
105 }
106
107 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
108  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
109  *
110  * 1. It is independent of path mtu.
111  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
112  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
113  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
114  *    large MSS.
115  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
116  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
117  *    This may be overridden via information stored in routing table.
118  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
119  *    probably even Jumbo".
120  */
121 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
122 {
123         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
124         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
125         int mss = tp->advmss;
126
127         if (dst) {
128                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
129
130                 if (metric < mss) {
131                         mss = metric;
132                         tp->advmss = mss;
133                 }
134         }
135
136         return (__u16)mss;
137 }
138
139 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
140  * This is the first part of cwnd validation mechanism.
141  */
142 void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, s32 delta)
143 {
144         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
145         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
146         u32 cwnd = tcp_snd_cwnd(tp);
147
148         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
149
150         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
151         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
152
153         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
154                 cwnd >>= 1;
155         tcp_snd_cwnd_set(tp, max(cwnd, restart_cwnd));
156         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
157         tp->snd_cwnd_used = 0;
158 }
159
160 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
161 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
162                                 struct sock *sk)
163 {
164         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
165         const u32 now = tcp_jiffies32;
166
167         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
168                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
169
170         tp->lsndtime = now;
171
172         /* If it is a reply for ato after last received
173          * packet, enter pingpong mode.
174          */
175         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
176                 inet_csk_enter_pingpong_mode(sk);
177 }
178
179 /* Account for an ACK we sent. */
180 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, u32 rcv_nxt)
181 {
182         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
183
184         if (unlikely(tp->compressed_ack)) {
185                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPACKCOMPRESSED,
186                               tp->compressed_ack);
187                 tp->compressed_ack = 0;
188                 if (hrtimer_try_to_cancel(&tp->compressed_ack_timer) == 1)
189                         __sock_put(sk);
190         }
191
192         if (unlikely(rcv_nxt != tp->rcv_nxt))
193                 return;  /* Special ACK sent by DCTCP to reflect ECN */
194         tcp_dec_quickack_mode(sk);
195         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
196 }
197
198 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
199  * Based on the assumption that the given amount of space
200  * will be offered. Store the results in the tp structure.
201  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
202  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
203  * This MUST be enforced by all callers.
204  */
205 void tcp_select_initial_window(const struct sock *sk, int __space, __u32 mss,
206                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
207                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
208                                __u32 init_rcv_wnd)
209 {
210         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
211
212         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
213         if (*window_clamp == 0)
214                 (*window_clamp) = (U16_MAX << TCP_MAX_WSCALE);
215         space = min(*window_clamp, space);
216
217         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
218         if (space > mss)
219                 space = rounddown(space, mss);
220
221         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
222          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
223          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
224          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
225          * unless the remote has sent us a window scaling option,
226          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
227          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
228          */
229         if (READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows))
230                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
231         else
232                 (*rcv_wnd) = min_t(u32, space, U16_MAX);
233
234         if (init_rcv_wnd)
235                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
236
237         *rcv_wscale = 0;
238         if (wscale_ok) {
239                 /* Set window scaling on max possible window */
240                 space = max_t(u32, space, READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]));
241                 space = max_t(u32, space, READ_ONCE(sysctl_rmem_max));
242                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
243                 *rcv_wscale = clamp_t(int, ilog2(space) - 15,
244                                       0, TCP_MAX_WSCALE);
245         }
246         /* Set the clamp no higher than max representable value */
247         (*window_clamp) = min_t(__u32, U16_MAX << (*rcv_wscale), *window_clamp);
248 }
249 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
250
251 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
252  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
253  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
254  * frame.
255  */
256 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
257 {
258         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
259         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
260         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
261         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
262         struct net *net = sock_net(sk);
263
264         if (new_win < cur_win) {
265                 /* Danger Will Robinson!
266                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
267                  * we will not be able to advertise a zero
268                  * window in time.  --DaveM
269                  *
270                  * Relax Will Robinson.
271                  */
272                 if (!READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_shrink_window) || !tp->rx_opt.rcv_wscale) {
273                         /* Never shrink the offered window */
274                         if (new_win == 0)
275                                 NET_INC_STATS(net, LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
276                         new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
277                 }
278         }
279
280         tp->rcv_wnd = new_win;
281         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
282
283         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
284          * scaled window.
285          */
286         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale &&
287             READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows))
288                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
289         else
290                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
291
292         /* RFC1323 scaling applied */
293         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
294
295         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
296         if (new_win == 0) {
297                 tp->pred_flags = 0;
298                 if (old_win)
299                         NET_INC_STATS(net, LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
300         } else if (old_win == 0) {
301                 NET_INC_STATS(net, LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
302         }
303
304         return new_win;
305 }
306
307 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
308 static void tcp_ecn_send_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
309 {
310         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
311
312         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
313         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
314                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
315         else if (tcp_ca_needs_ecn(sk) ||
316                  tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk))
317                 INET_ECN_xmit(sk);
318 }
319
320 /* Packet ECN state for a SYN.  */
321 static void tcp_ecn_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
322 {
323         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
324         bool bpf_needs_ecn = tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk);
325         bool use_ecn = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn) == 1 ||
326                 tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn;
327
328         if (!use_ecn) {
329                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
330
331                 if (dst && dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_ECN))
332                         use_ecn = true;
333         }
334
335         tp->ecn_flags = 0;
336
337         if (use_ecn) {
338                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
339                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
340                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn)
341                         INET_ECN_xmit(sk);
342         }
343 }
344
345 static void tcp_ecn_clear_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
346 {
347         if (READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn_fallback))
348                 /* tp->ecn_flags are cleared at a later point in time when
349                  * SYN ACK is ultimatively being received.
350                  */
351                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~(TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR);
352 }
353
354 static void
355 tcp_ecn_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
356 {
357         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
358                 th->ece = 1;
359 }
360
361 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
362  * be sent.
363  */
364 static void tcp_ecn_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
365                          struct tcphdr *th, int tcp_header_len)
366 {
367         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
368
369         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
370                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
371                 if (skb->len != tcp_header_len &&
372                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
373                         INET_ECN_xmit(sk);
374                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
375                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
376                                 th->cwr = 1;
377                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
378                         }
379                 } else if (!tcp_ca_needs_ecn(sk)) {
380                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
381                         INET_ECN_dontxmit(sk);
382                 }
383                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
384                         th->ece = 1;
385         }
386 }
387
388 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
389  * auto increment end seqno.
390  */
391 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
392 {
393         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
394
395         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
396
397         tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
398
399         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
400         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
401                 seq++;
402         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
403 }
404
405 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
406 {
407         return tp->snd_una != tp->snd_up;
408 }
409
410 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   BIT(0)
411 #define OPTION_TS               BIT(1)
412 #define OPTION_MD5              BIT(2)
413 #define OPTION_WSCALE           BIT(3)
414 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE BIT(8)
415 #define OPTION_SMC              BIT(9)
416 #define OPTION_MPTCP            BIT(10)
417
418 static void smc_options_write(__be32 *ptr, u16 *options)
419 {
420 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
421         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
422                 if (unlikely(OPTION_SMC & *options)) {
423                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
424                                        (TCPOPT_NOP  << 16) |
425                                        (TCPOPT_EXP <<  8) |
426                                        (TCPOLEN_EXP_SMC_BASE));
427                         *ptr++ = htonl(TCPOPT_SMC_MAGIC);
428                 }
429         }
430 #endif
431 }
432
433 struct tcp_out_options {
434         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
435         u16 mss;                /* 0 to disable */
436         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
437         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
438         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
439         u8 bpf_opt_len;         /* length of BPF hdr option */
440         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
441         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
442         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
443         struct mptcp_out_options mptcp;
444 };
445
446 static void mptcp_options_write(struct tcphdr *th, __be32 *ptr,
447                                 struct tcp_sock *tp,
448                                 struct tcp_out_options *opts)
449 {
450 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP)
451         if (unlikely(OPTION_MPTCP & opts->options))
452                 mptcp_write_options(th, ptr, tp, &opts->mptcp);
453 #endif
454 }
455
456 #ifdef CONFIG_CGROUP_BPF
457 static int bpf_skops_write_hdr_opt_arg0(struct sk_buff *skb,
458                                         enum tcp_synack_type synack_type)
459 {
460         if (unlikely(!skb))
461                 return BPF_WRITE_HDR_TCP_CURRENT_MSS;
462
463         if (unlikely(synack_type == TCP_SYNACK_COOKIE))
464                 return BPF_WRITE_HDR_TCP_SYNACK_COOKIE;
465
466         return 0;
467 }
468
469 /* req, syn_skb and synack_type are used when writing synack */
470 static void bpf_skops_hdr_opt_len(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
471                                   struct request_sock *req,
472                                   struct sk_buff *syn_skb,
473                                   enum tcp_synack_type synack_type,
474                                   struct tcp_out_options *opts,
475                                   unsigned int *remaining)
476 {
477         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
478         int err;
479
480         if (likely(!BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tcp_sk(sk),
481                                            BPF_SOCK_OPS_WRITE_HDR_OPT_CB_FLAG)) ||
482             !*remaining)
483                 return;
484
485         /* *remaining has already been aligned to 4 bytes, so *remaining >= 4 */
486
487         /* init sock_ops */
488         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
489
490         sock_ops.op = BPF_SOCK_OPS_HDR_OPT_LEN_CB;
491
492         if (req) {
493                 /* The listen "sk" cannot be passed here because
494                  * it is not locked.  It would not make too much
495                  * sense to do bpf_setsockopt(listen_sk) based
496                  * on individual connection request also.
497                  *
498                  * Thus, "req" is passed here and the cgroup-bpf-progs
499                  * of the listen "sk" will be run.
500                  *
501                  * "req" is also used here for fastopen even the "sk" here is
502                  * a fullsock "child" sk.  It is to keep the behavior
503                  * consistent between fastopen and non-fastopen on
504                  * the bpf programming side.
505                  */
506                 sock_ops.sk = (struct sock *)req;
507                 sock_ops.syn_skb = syn_skb;
508         } else {
509                 sock_owned_by_me(sk);
510
511                 sock_ops.is_fullsock = 1;
512                 sock_ops.sk = sk;
513         }
514
515         sock_ops.args[0] = bpf_skops_write_hdr_opt_arg0(skb, synack_type);
516         sock_ops.remaining_opt_len = *remaining;
517         /* tcp_current_mss() does not pass a skb */
518         if (skb)
519                 bpf_skops_init_skb(&sock_ops, skb, 0);
520
521         err = BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS_SK(&sock_ops, sk);
522
523         if (err || sock_ops.remaining_opt_len == *remaining)
524                 return;
525
526         opts->bpf_opt_len = *remaining - sock_ops.remaining_opt_len;
527         /* round up to 4 bytes */
528         opts->bpf_opt_len = (opts->bpf_opt_len + 3) & ~3;
529
530         *remaining -= opts->bpf_opt_len;
531 }
532
533 static void bpf_skops_write_hdr_opt(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
534                                     struct request_sock *req,
535                                     struct sk_buff *syn_skb,
536                                     enum tcp_synack_type synack_type,
537                                     struct tcp_out_options *opts)
538 {
539         u8 first_opt_off, nr_written, max_opt_len = opts->bpf_opt_len;
540         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
541         int err;
542
543         if (likely(!max_opt_len))
544                 return;
545
546         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
547
548         sock_ops.op = BPF_SOCK_OPS_WRITE_HDR_OPT_CB;
549
550         if (req) {
551                 sock_ops.sk = (struct sock *)req;
552                 sock_ops.syn_skb = syn_skb;
553         } else {
554                 sock_owned_by_me(sk);
555
556                 sock_ops.is_fullsock = 1;
557                 sock_ops.sk = sk;
558         }
559
560         sock_ops.args[0] = bpf_skops_write_hdr_opt_arg0(skb, synack_type);
561         sock_ops.remaining_opt_len = max_opt_len;
562         first_opt_off = tcp_hdrlen(skb) - max_opt_len;
563         bpf_skops_init_skb(&sock_ops, skb, first_opt_off);
564
565         err = BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS_SK(&sock_ops, sk);
566
567         if (err)
568                 nr_written = 0;
569         else
570                 nr_written = max_opt_len - sock_ops.remaining_opt_len;
571
572         if (nr_written < max_opt_len)
573                 memset(skb->data + first_opt_off + nr_written, TCPOPT_NOP,
574                        max_opt_len - nr_written);
575 }
576 #else
577 static void bpf_skops_hdr_opt_len(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
578                                   struct request_sock *req,
579                                   struct sk_buff *syn_skb,
580                                   enum tcp_synack_type synack_type,
581                                   struct tcp_out_options *opts,
582                                   unsigned int *remaining)
583 {
584 }
585
586 static void bpf_skops_write_hdr_opt(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
587                                     struct request_sock *req,
588                                     struct sk_buff *syn_skb,
589                                     enum tcp_synack_type synack_type,
590                                     struct tcp_out_options *opts)
591 {
592 }
593 #endif
594
595 /* Write previously computed TCP options to the packet.
596  *
597  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
598  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
599  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
600  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
601  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
602  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
603  * particular reason why the ordering would need to be changed).
604  *
605  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
606  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
607  */
608 static void tcp_options_write(struct tcphdr *th, struct tcp_sock *tp,
609                               struct tcp_out_options *opts)
610 {
611         __be32 *ptr = (__be32 *)(th + 1);
612         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
613
614         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
615                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
616                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
617                 /* overload cookie hash location */
618                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
619                 ptr += 4;
620         }
621
622         if (unlikely(opts->mss)) {
623                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
624                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
625                                opts->mss);
626         }
627
628         if (likely(OPTION_TS & options)) {
629                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
630                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
631                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
632                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
633                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
634                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
635                 } else {
636                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
637                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
638                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
639                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
640                 }
641                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
642                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
643         }
644
645         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
646                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
647                                (TCPOPT_NOP << 16) |
648                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
649                                TCPOLEN_SACK_PERM);
650         }
651
652         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
653                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
654                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
655                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
656                                opts->ws);
657         }
658
659         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
660                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
661                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
662                 int this_sack;
663
664                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
665                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
666                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
667                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
668                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
669
670                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
671                      ++this_sack) {
672                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
673                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
674                 }
675
676                 tp->rx_opt.dsack = 0;
677         }
678
679         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
680                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
681                 u8 *p = (u8 *)ptr;
682                 u32 len; /* Fast Open option length */
683
684                 if (foc->exp) {
685                         len = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
686                         *ptr = htonl((TCPOPT_EXP << 24) | (len << 16) |
687                                      TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
688                         p += TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE;
689                 } else {
690                         len = TCPOLEN_FASTOPEN_BASE + foc->len;
691                         *p++ = TCPOPT_FASTOPEN;
692                         *p++ = len;
693                 }
694
695                 memcpy(p, foc->val, foc->len);
696                 if ((len & 3) == 2) {
697                         p[foc->len] = TCPOPT_NOP;
698                         p[foc->len + 1] = TCPOPT_NOP;
699                 }
700                 ptr += (len + 3) >> 2;
701         }
702
703         smc_options_write(ptr, &options);
704
705         mptcp_options_write(th, ptr, tp, opts);
706 }
707
708 static void smc_set_option(const struct tcp_sock *tp,
709                            struct tcp_out_options *opts,
710                            unsigned int *remaining)
711 {
712 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
713         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
714                 if (tp->syn_smc) {
715                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
716                                 opts->options |= OPTION_SMC;
717                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
718                         }
719                 }
720         }
721 #endif
722 }
723
724 static void smc_set_option_cond(const struct tcp_sock *tp,
725                                 const struct inet_request_sock *ireq,
726                                 struct tcp_out_options *opts,
727                                 unsigned int *remaining)
728 {
729 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
730         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
731                 if (tp->syn_smc && ireq->smc_ok) {
732                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
733                                 opts->options |= OPTION_SMC;
734                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
735                         }
736                 }
737         }
738 #endif
739 }
740
741 static void mptcp_set_option_cond(const struct request_sock *req,
742                                   struct tcp_out_options *opts,
743                                   unsigned int *remaining)
744 {
745         if (rsk_is_mptcp(req)) {
746                 unsigned int size;
747
748                 if (mptcp_synack_options(req, &size, &opts->mptcp)) {
749                         if (*remaining >= size) {
750                                 opts->options |= OPTION_MPTCP;
751                                 *remaining -= size;
752                         }
753                 }
754         }
755 }
756
757 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
758  * network wire format yet.
759  */
760 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
761                                 struct tcp_out_options *opts,
762                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
763 {
764         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
765         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
766         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
767
768         *md5 = NULL;
769 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
770         if (static_branch_unlikely(&tcp_md5_needed) &&
771             rcu_access_pointer(tp->md5sig_info)) {
772                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
773                 if (*md5) {
774                         opts->options |= OPTION_MD5;
775                         remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
776                 }
777         }
778 #endif
779
780         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
781          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
782          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
783          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
784          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
785          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
786          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
787          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
788          * going out.  */
789         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
790         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
791
792         if (likely(READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps) && !*md5)) {
793                 opts->options |= OPTION_TS;
794                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset;
795                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
796                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
797         }
798         if (likely(READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling))) {
799                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
800                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
801                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
802         }
803         if (likely(READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_sack))) {
804                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
805                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
806                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
807         }
808
809         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
810                 u32 need = fastopen->cookie.len;
811
812                 need += fastopen->cookie.exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
813                                                TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
814                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
815                 if (remaining >= need) {
816                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
817                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
818                         remaining -= need;
819                         tp->syn_fastopen = 1;
820                         tp->syn_fastopen_exp = fastopen->cookie.exp ? 1 : 0;
821                 }
822         }
823
824         smc_set_option(tp, opts, &remaining);
825
826         if (sk_is_mptcp(sk)) {
827                 unsigned int size;
828
829                 if (mptcp_syn_options(sk, skb, &size, &opts->mptcp)) {
830                         opts->options |= OPTION_MPTCP;
831                         remaining -= size;
832                 }
833         }
834
835         bpf_skops_hdr_opt_len(sk, skb, NULL, NULL, 0, opts, &remaining);
836
837         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
838 }
839
840 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
841 static unsigned int tcp_synack_options(const struct sock *sk,
842                                        struct request_sock *req,
843                                        unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
844                                        struct tcp_out_options *opts,
845                                        const struct tcp_md5sig_key *md5,
846                                        struct tcp_fastopen_cookie *foc,
847                                        enum tcp_synack_type synack_type,
848                                        struct sk_buff *syn_skb)
849 {
850         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
851         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
852
853 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
854         if (md5) {
855                 opts->options |= OPTION_MD5;
856                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
857
858                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
859                  * options. There was discussion about disabling SACK
860                  * rather than TS in order to fit in better with old,
861                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
862                  */
863                 if (synack_type != TCP_SYNACK_COOKIE)
864                         ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
865         }
866 #endif
867
868         /* We always send an MSS option. */
869         opts->mss = mss;
870         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
871
872         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
873                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
874                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
875                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
876         }
877         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
878                 opts->options |= OPTION_TS;
879                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tcp_rsk(req)->ts_off;
880                 opts->tsecr = READ_ONCE(req->ts_recent);
881                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
882         }
883         if (likely(ireq->sack_ok)) {
884                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
885                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
886                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
887         }
888         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
889                 u32 need = foc->len;
890
891                 need += foc->exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
892                                    TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
893                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
894                 if (remaining >= need) {
895                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
896                         opts->fastopen_cookie = foc;
897                         remaining -= need;
898                 }
899         }
900
901         mptcp_set_option_cond(req, opts, &remaining);
902
903         smc_set_option_cond(tcp_sk(sk), ireq, opts, &remaining);
904
905         bpf_skops_hdr_opt_len((struct sock *)sk, skb, req, syn_skb,
906                               synack_type, opts, &remaining);
907
908         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
909 }
910
911 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
912  * final wire format yet.
913  */
914 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
915                                         struct tcp_out_options *opts,
916                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
917 {
918         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
919         unsigned int size = 0;
920         unsigned int eff_sacks;
921
922         opts->options = 0;
923
924         *md5 = NULL;
925 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
926         if (static_branch_unlikely(&tcp_md5_needed) &&
927             rcu_access_pointer(tp->md5sig_info)) {
928                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
929                 if (*md5) {
930                         opts->options |= OPTION_MD5;
931                         size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
932                 }
933         }
934 #endif
935
936         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
937                 opts->options |= OPTION_TS;
938                 opts->tsval = skb ? tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset : 0;
939                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
940                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
941         }
942
943         /* MPTCP options have precedence over SACK for the limited TCP
944          * option space because a MPTCP connection would be forced to
945          * fall back to regular TCP if a required multipath option is
946          * missing. SACK still gets a chance to use whatever space is
947          * left.
948          */
949         if (sk_is_mptcp(sk)) {
950                 unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
951                 unsigned int opt_size = 0;
952
953                 if (mptcp_established_options(sk, skb, &opt_size, remaining,
954                                               &opts->mptcp)) {
955                         opts->options |= OPTION_MPTCP;
956                         size += opt_size;
957                 }
958         }
959
960         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
961         if (unlikely(eff_sacks)) {
962                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
963                 if (unlikely(remaining < TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
964                                          TCPOLEN_SACK_PERBLOCK))
965                         return size;
966
967                 opts->num_sack_blocks =
968                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
969                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
970                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
971
972                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
973                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
974         }
975
976         if (unlikely(BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp,
977                                             BPF_SOCK_OPS_WRITE_HDR_OPT_CB_FLAG))) {
978                 unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
979
980                 bpf_skops_hdr_opt_len(sk, skb, NULL, NULL, 0, opts, &remaining);
981
982                 size = MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
983         }
984
985         return size;
986 }
987
988
989 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
990  *
991  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
992  * to reduce RTT and bufferbloat.
993  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
994  *
995  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
996  * needs to be reallocated in a driver.
997  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
998  *
999  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
1000  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
1001  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
1002  */
1003 struct tsq_tasklet {
1004         struct tasklet_struct   tasklet;
1005         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
1006 };
1007 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
1008
1009 static void tcp_tsq_write(struct sock *sk)
1010 {
1011         if ((1 << sk->sk_state) &
1012             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
1013              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK)) {
1014                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1015
1016                 if (tp->lost_out > tp->retrans_out &&
1017                     tcp_snd_cwnd(tp) > tcp_packets_in_flight(tp)) {
1018                         tcp_mstamp_refresh(tp);
1019                         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
1020                 }
1021
1022                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tp->nonagle,
1023                                0, GFP_ATOMIC);
1024         }
1025 }
1026
1027 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
1028 {
1029         bh_lock_sock(sk);
1030         if (!sock_owned_by_user(sk))
1031                 tcp_tsq_write(sk);
1032         else if (!test_and_set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags))
1033                 sock_hold(sk);
1034         bh_unlock_sock(sk);
1035 }
1036 /*
1037  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
1038  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
1039  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
1040  * interrupt us (non NAPI drivers)
1041  */
1042 static void tcp_tasklet_func(struct tasklet_struct *t)
1043 {
1044         struct tsq_tasklet *tsq = from_tasklet(tsq,  t, tasklet);
1045         LIST_HEAD(list);
1046         unsigned long flags;
1047         struct list_head *q, *n;
1048         struct tcp_sock *tp;
1049         struct sock *sk;
1050
1051         local_irq_save(flags);
1052         list_splice_init(&tsq->head, &list);
1053         local_irq_restore(flags);
1054
1055         list_for_each_safe(q, n, &list) {
1056                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
1057                 list_del(&tp->tsq_node);
1058
1059                 sk = (struct sock *)tp;
1060                 smp_mb__before_atomic();
1061                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &sk->sk_tsq_flags);
1062
1063                 tcp_tsq_handler(sk);
1064                 sk_free(sk);
1065         }
1066 }
1067
1068 #define TCP_DEFERRED_ALL (TCPF_TSQ_DEFERRED |           \
1069                           TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED |   \
1070                           TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED |  \
1071                           TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED)
1072 /**
1073  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
1074  * @sk: socket
1075  *
1076  * called from release_sock() to perform protocol dependent
1077  * actions before socket release.
1078  */
1079 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
1080 {
1081         unsigned long flags, nflags;
1082
1083         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
1084         do {
1085                 flags = sk->sk_tsq_flags;
1086                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
1087                         return;
1088                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
1089         } while (cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, flags, nflags) != flags);
1090
1091         if (flags & TCPF_TSQ_DEFERRED) {
1092                 tcp_tsq_write(sk);
1093                 __sock_put(sk);
1094         }
1095         /* Here begins the tricky part :
1096          * We are called from release_sock() with :
1097          * 1) BH disabled
1098          * 2) sk_lock.slock spinlock held
1099          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
1100          *
1101          * But following code is meant to be called from BH handlers,
1102          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
1103          */
1104         sock_release_ownership(sk);
1105
1106         if (flags & TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED) {
1107                 tcp_write_timer_handler(sk);
1108                 __sock_put(sk);
1109         }
1110         if (flags & TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED) {
1111                 tcp_delack_timer_handler(sk);
1112                 __sock_put(sk);
1113         }
1114         if (flags & TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED) {
1115                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
1116                 __sock_put(sk);
1117         }
1118 }
1119 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
1120
1121 void __init tcp_tasklet_init(void)
1122 {
1123         int i;
1124
1125         for_each_possible_cpu(i) {
1126                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
1127
1128                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
1129                 tasklet_setup(&tsq->tasklet, tcp_tasklet_func);
1130         }
1131 }
1132
1133 /*
1134  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
1135  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
1136  * hold qdisc lock.
1137  */
1138 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
1139 {
1140         struct sock *sk = skb->sk;
1141         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1142         unsigned long flags, nval, oval;
1143
1144         /* Keep one reference on sk_wmem_alloc.
1145          * Will be released by sk_free() from here or tcp_tasklet_func()
1146          */
1147         WARN_ON(refcount_sub_and_test(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc));
1148
1149         /* If this softirq is serviced by ksoftirqd, we are likely under stress.
1150          * Wait until our queues (qdisc + devices) are drained.
1151          * This gives :
1152          * - less callbacks to tcp_write_xmit(), reducing stress (batches)
1153          * - chance for incoming ACK (processed by another cpu maybe)
1154          *   to migrate this flow (skb->ooo_okay will be eventually set)
1155          */
1156         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= SKB_TRUESIZE(1) && this_cpu_ksoftirqd() == current)
1157                 goto out;
1158
1159         for (oval = READ_ONCE(sk->sk_tsq_flags);; oval = nval) {
1160                 struct tsq_tasklet *tsq;
1161                 bool empty;
1162
1163                 if (!(oval & TSQF_THROTTLED) || (oval & TSQF_QUEUED))
1164                         goto out;
1165
1166                 nval = (oval & ~TSQF_THROTTLED) | TSQF_QUEUED;
1167                 nval = cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, oval, nval);
1168                 if (nval != oval)
1169                         continue;
1170
1171                 /* queue this socket to tasklet queue */
1172                 local_irq_save(flags);
1173                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
1174                 empty = list_empty(&tsq->head);
1175                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
1176                 if (empty)
1177                         tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
1178                 local_irq_restore(flags);
1179                 return;
1180         }
1181 out:
1182         sk_free(sk);
1183 }
1184
1185 /* Note: Called under soft irq.
1186  * We can call TCP stack right away, unless socket is owned by user.
1187  */
1188 enum hrtimer_restart tcp_pace_kick(struct hrtimer *timer)
1189 {
1190         struct tcp_sock *tp = container_of(timer, struct tcp_sock, pacing_timer);
1191         struct sock *sk = (struct sock *)tp;
1192
1193         tcp_tsq_handler(sk);
1194         sock_put(sk);
1195
1196         return HRTIMER_NORESTART;
1197 }
1198
1199 static void tcp_update_skb_after_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1200                                       u64 prior_wstamp)
1201 {
1202         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1203
1204         if (sk->sk_pacing_status != SK_PACING_NONE) {
1205                 unsigned long rate = sk->sk_pacing_rate;
1206
1207                 /* Original sch_fq does not pace first 10 MSS
1208                  * Note that tp->data_segs_out overflows after 2^32 packets,
1209                  * this is a minor annoyance.
1210                  */
1211                 if (rate != ~0UL && rate && tp->data_segs_out >= 10) {
1212                         u64 len_ns = div64_ul((u64)skb->len * NSEC_PER_SEC, rate);
1213                         u64 credit = tp->tcp_wstamp_ns - prior_wstamp;
1214
1215                         /* take into account OS jitter */
1216                         len_ns -= min_t(u64, len_ns / 2, credit);
1217                         tp->tcp_wstamp_ns += len_ns;
1218                 }
1219         }
1220         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
1221 }
1222
1223 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(int ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl));
1224 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(int inet6_csk_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl));
1225 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(void tcp_v4_send_check(struct sock *sk, struct sk_buff *skb));
1226
1227 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
1228  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
1229  * transmission and possible later retransmissions.
1230  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
1231  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
1232  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
1233  * device.
1234  *
1235  * We are working here with either a clone of the original
1236  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
1237  */
1238 static int __tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1239                               int clone_it, gfp_t gfp_mask, u32 rcv_nxt)
1240 {
1241         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1242         struct inet_sock *inet;
1243         struct tcp_sock *tp;
1244         struct tcp_skb_cb *tcb;
1245         struct tcp_out_options opts;
1246         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
1247         struct sk_buff *oskb = NULL;
1248         struct tcp_md5sig_key *md5;
1249         struct tcphdr *th;
1250         u64 prior_wstamp;
1251         int err;
1252
1253         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
1254         tp = tcp_sk(sk);
1255         prior_wstamp = tp->tcp_wstamp_ns;
1256         tp->tcp_wstamp_ns = max(tp->tcp_wstamp_ns, tp->tcp_clock_cache);
1257         skb_set_delivery_time(skb, tp->tcp_wstamp_ns, true);
1258         if (clone_it) {
1259                 oskb = skb;
1260
1261                 tcp_skb_tsorted_save(oskb) {
1262                         if (unlikely(skb_cloned(oskb)))
1263                                 skb = pskb_copy(oskb, gfp_mask);
1264                         else
1265                                 skb = skb_clone(oskb, gfp_mask);
1266                 } tcp_skb_tsorted_restore(oskb);
1267
1268                 if (unlikely(!skb))
1269                         return -ENOBUFS;
1270                 /* retransmit skbs might have a non zero value in skb->dev
1271                  * because skb->dev is aliased with skb->rbnode.rb_left
1272                  */
1273                 skb->dev = NULL;
1274         }
1275
1276         inet = inet_sk(sk);
1277         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
1278         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
1279
1280         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
1281                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
1282         } else {
1283                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
1284                                                            &md5);
1285                 /* Force a PSH flag on all (GSO) packets to expedite GRO flush
1286                  * at receiver : This slightly improve GRO performance.
1287                  * Note that we do not force the PSH flag for non GSO packets,
1288                  * because they might be sent under high congestion events,
1289                  * and in this case it is better to delay the delivery of 1-MSS
1290                  * packets and thus the corresponding ACK packet that would
1291                  * release the following packet.
1292                  */
1293                 if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1294                         tcb->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
1295         }
1296         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
1297
1298         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
1299          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
1300          * which holds one reference to sk.
1301          *
1302          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
1303          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
1304          */
1305         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
1306
1307         /* If we had to use memory reserve to allocate this skb,
1308          * this might cause drops if packet is looped back :
1309          * Other socket might not have SOCK_MEMALLOC.
1310          * Packets not looped back do not care about pfmemalloc.
1311          */
1312         skb->pfmemalloc = 0;
1313
1314         skb_push(skb, tcp_header_size);
1315         skb_reset_transport_header(skb);
1316
1317         skb_orphan(skb);
1318         skb->sk = sk;
1319         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? __sock_wfree : tcp_wfree;
1320         refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
1321
1322         skb_set_dst_pending_confirm(skb, READ_ONCE(sk->sk_dst_pending_confirm));
1323
1324         /* Build TCP header and checksum it. */
1325         th = (struct tcphdr *)skb->data;
1326         th->source              = inet->inet_sport;
1327         th->dest                = inet->inet_dport;
1328         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
1329         th->ack_seq             = htonl(rcv_nxt);
1330         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
1331                                         tcb->tcp_flags);
1332
1333         th->check               = 0;
1334         th->urg_ptr             = 0;
1335
1336         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
1337         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1338                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1339                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1340                         th->urg = 1;
1341                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1342                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1343                         th->urg = 1;
1344                 }
1345         }
1346
1347         skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1348         if (likely(!(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
1349                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1350                 tcp_ecn_send(sk, skb, th, tcp_header_size);
1351         } else {
1352                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1353                  * is never scaled.
1354                  */
1355                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1356         }
1357
1358         tcp_options_write(th, tp, &opts);
1359
1360 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1361         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1362         if (md5) {
1363                 sk_gso_disable(sk);
1364                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1365                                                md5, sk, skb);
1366         }
1367 #endif
1368
1369         /* BPF prog is the last one writing header option */
1370         bpf_skops_write_hdr_opt(sk, skb, NULL, NULL, 0, &opts);
1371
1372         INDIRECT_CALL_INET(icsk->icsk_af_ops->send_check,
1373                            tcp_v6_send_check, tcp_v4_send_check,
1374                            sk, skb);
1375
1376         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1377                 tcp_event_ack_sent(sk, rcv_nxt);
1378
1379         if (skb->len != tcp_header_size) {
1380                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1381                 tp->data_segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1382                 tp->bytes_sent += skb->len - tcp_header_size;
1383         }
1384
1385         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1386                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1387                               tcp_skb_pcount(skb));
1388
1389         tp->segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1390         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
1391         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
1392         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1393         skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
1394
1395         /* Leave earliest departure time in skb->tstamp (skb->skb_mstamp_ns) */
1396
1397         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1398         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1399                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1400
1401         tcp_add_tx_delay(skb, tp);
1402
1403         err = INDIRECT_CALL_INET(icsk->icsk_af_ops->queue_xmit,
1404                                  inet6_csk_xmit, ip_queue_xmit,
1405                                  sk, skb, &inet->cork.fl);
1406
1407         if (unlikely(err > 0)) {
1408                 tcp_enter_cwr(sk);
1409                 err = net_xmit_eval(err);
1410         }
1411         if (!err && oskb) {
1412                 tcp_update_skb_after_send(sk, oskb, prior_wstamp);
1413                 tcp_rate_skb_sent(sk, oskb);
1414         }
1415         return err;
1416 }
1417
1418 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
1419                             gfp_t gfp_mask)
1420 {
1421         return __tcp_transmit_skb(sk, skb, clone_it, gfp_mask,
1422                                   tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
1423 }
1424
1425 /* This routine just queues the buffer for sending.
1426  *
1427  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1428  * otherwise socket can stall.
1429  */
1430 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1431 {
1432         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1433
1434         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1435         WRITE_ONCE(tp->write_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1436         __skb_header_release(skb);
1437         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1438         sk_wmem_queued_add(sk, skb->truesize);
1439         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1440 }
1441
1442 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1443 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1444 {
1445         if (skb->len <= mss_now) {
1446                 /* Avoid the costly divide in the normal
1447                  * non-TSO case.
1448                  */
1449                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1450                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1451         } else {
1452                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1453                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1454         }
1455 }
1456
1457 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1458  * tweaks to fix counters
1459  */
1460 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1461 {
1462         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1463
1464         tp->packets_out -= decr;
1465
1466         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1467                 tp->sacked_out -= decr;
1468         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1469                 tp->retrans_out -= decr;
1470         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1471                 tp->lost_out -= decr;
1472
1473         /* Reno case is special. Sigh... */
1474         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1475                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1476
1477         if (tp->lost_skb_hint &&
1478             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1479             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
1480                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1481
1482         tcp_verify_left_out(tp);
1483 }
1484
1485 static bool tcp_has_tx_tstamp(const struct sk_buff *skb)
1486 {
1487         return TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack ||
1488                 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP);
1489 }
1490
1491 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1492 {
1493         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1494
1495         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(skb)) &&
1496             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1497                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1498                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1499
1500                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1501                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1502                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1503                 TCP_SKB_CB(skb2)->txstamp_ack = TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack;
1504                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack = 0;
1505         }
1506 }
1507
1508 static void tcp_skb_fragment_eor(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1509 {
1510         TCP_SKB_CB(skb2)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1511         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 0;
1512 }
1513
1514 /* Insert buff after skb on the write or rtx queue of sk.  */
1515 static void tcp_insert_write_queue_after(struct sk_buff *skb,
1516                                          struct sk_buff *buff,
1517                                          struct sock *sk,
1518                                          enum tcp_queue tcp_queue)
1519 {
1520         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE)
1521                 __skb_queue_after(&sk->sk_write_queue, skb, buff);
1522         else
1523                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
1524 }
1525
1526 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1527  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1528  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1529  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1530  */
1531 int tcp_fragment(struct sock *sk, enum tcp_queue tcp_queue,
1532                  struct sk_buff *skb, u32 len,
1533                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1534 {
1535         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1536         struct sk_buff *buff;
1537         int nsize, old_factor;
1538         long limit;
1539         int nlen;
1540         u8 flags;
1541
1542         if (WARN_ON(len > skb->len))
1543                 return -EINVAL;
1544
1545         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1546         if (nsize < 0)
1547                 nsize = 0;
1548
1549         /* tcp_sendmsg() can overshoot sk_wmem_queued by one full size skb.
1550          * We need some allowance to not penalize applications setting small
1551          * SO_SNDBUF values.
1552          * Also allow first and last skb in retransmit queue to be split.
1553          */
1554         limit = sk->sk_sndbuf + 2 * SKB_TRUESIZE(GSO_LEGACY_MAX_SIZE);
1555         if (unlikely((sk->sk_wmem_queued >> 1) > limit &&
1556                      tcp_queue != TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE &&
1557                      skb != tcp_rtx_queue_head(sk) &&
1558                      skb != tcp_rtx_queue_tail(sk))) {
1559                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPWQUEUETOOBIG);
1560                 return -ENOMEM;
1561         }
1562
1563         if (skb_unclone_keeptruesize(skb, gfp))
1564                 return -ENOMEM;
1565
1566         /* Get a new skb... force flag on. */
1567         buff = tcp_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp, true);
1568         if (!buff)
1569                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1570         skb_copy_decrypted(buff, skb);
1571         mptcp_skb_ext_copy(buff, skb);
1572
1573         sk_wmem_queued_add(sk, buff->truesize);
1574         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1575         nlen = skb->len - len - nsize;
1576         buff->truesize += nlen;
1577         skb->truesize -= nlen;
1578
1579         /* Correct the sequence numbers. */
1580         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1581         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1582         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1583
1584         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1585         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1586         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1587         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1588         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1589         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1590
1591         skb_split(skb, buff, len);
1592
1593         skb_set_delivery_time(buff, skb->tstamp, true);
1594         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1595
1596         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1597
1598         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1599         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1600         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1601
1602         /* Update delivered info for the new segment */
1603         TCP_SKB_CB(buff)->tx = TCP_SKB_CB(skb)->tx;
1604
1605         /* If this packet has been sent out already, we must
1606          * adjust the various packet counters.
1607          */
1608         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1609                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1610                         tcp_skb_pcount(buff);
1611
1612                 if (diff)
1613                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1614         }
1615
1616         /* Link BUFF into the send queue. */
1617         __skb_header_release(buff);
1618         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, tcp_queue);
1619         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE)
1620                 list_add(&buff->tcp_tsorted_anchor, &skb->tcp_tsorted_anchor);
1621
1622         return 0;
1623 }
1624
1625 /* This is similar to __pskb_pull_tail(). The difference is that pulled
1626  * data is not copied, but immediately discarded.
1627  */
1628 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1629 {
1630         struct skb_shared_info *shinfo;
1631         int i, k, eat;
1632
1633         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1634         if (eat) {
1635                 __skb_pull(skb, eat);
1636                 len -= eat;
1637                 if (!len)
1638                         return 0;
1639         }
1640         eat = len;
1641         k = 0;
1642         shinfo = skb_shinfo(skb);
1643         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1644                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1645
1646                 if (size <= eat) {
1647                         skb_frag_unref(skb, i);
1648                         eat -= size;
1649                 } else {
1650                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1651                         if (eat) {
1652                                 skb_frag_off_add(&shinfo->frags[k], eat);
1653                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1654                                 eat = 0;
1655                         }
1656                         k++;
1657                 }
1658         }
1659         shinfo->nr_frags = k;
1660
1661         skb->data_len -= len;
1662         skb->len = skb->data_len;
1663         return len;
1664 }
1665
1666 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1667 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1668 {
1669         u32 delta_truesize;
1670
1671         if (skb_unclone_keeptruesize(skb, GFP_ATOMIC))
1672                 return -ENOMEM;
1673
1674         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1675
1676         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1677
1678         if (delta_truesize) {
1679                 skb->truesize      -= delta_truesize;
1680                 sk_wmem_queued_add(sk, -delta_truesize);
1681                 if (!skb_zcopy_pure(skb))
1682                         sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1683         }
1684
1685         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1686         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1687                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1688
1689         return 0;
1690 }
1691
1692 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1693 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1694 {
1695         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1696         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1697         int mss_now;
1698
1699         /* Calculate base mss without TCP options:
1700            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1701          */
1702         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1703
1704         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1705         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1706                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1707
1708                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1709                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1710         }
1711
1712         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1713         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1714                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1715
1716         /* Now subtract optional transport overhead */
1717         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1718
1719         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1720         mss_now = max(mss_now,
1721                       READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_snd_mss));
1722         return mss_now;
1723 }
1724
1725 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1726 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1727 {
1728         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1729         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1730                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1731 }
1732 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtu_to_mss);
1733
1734 /* Inverse of above */
1735 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1736 {
1737         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1738         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1739         int mtu;
1740
1741         mtu = mss +
1742               tp->tcp_header_len +
1743               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1744               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1745
1746         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1747         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1748                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1749
1750                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1751                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1752         }
1753         return mtu;
1754 }
1755 EXPORT_SYMBOL(tcp_mss_to_mtu);
1756
1757 /* MTU probing init per socket */
1758 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1759 {
1760         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1761         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1762         struct net *net = sock_net(sk);
1763
1764         icsk->icsk_mtup.enabled = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing) > 1;
1765         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1766                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1767         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss));
1768         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1769         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1770                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
1771 }
1772 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1773
1774 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1775
1776    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1777    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1778
1779    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1780    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1781    It also does not include TCP options.
1782
1783    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1784
1785    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1786    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1787    taking into account current pmtu, but never exceeds
1788    tp->rx_opt.mss_clamp.
1789
1790    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1791    DOES NOT include either tcp or ip options.
1792
1793    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1794    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1795  */
1796 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1797 {
1798         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1799         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1800         int mss_now;
1801
1802         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1803                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1804
1805         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1806         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1807
1808         /* And store cached results */
1809         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1810         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1811                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1812         tp->mss_cache = mss_now;
1813
1814         return mss_now;
1815 }
1816 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1817
1818 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1819  * and even PMTU discovery events into account.
1820  */
1821 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1822 {
1823         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1824         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1825         u32 mss_now;
1826         unsigned int header_len;
1827         struct tcp_out_options opts;
1828         struct tcp_md5sig_key *md5;
1829
1830         mss_now = tp->mss_cache;
1831
1832         if (dst) {
1833                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1834                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1835                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1836         }
1837
1838         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1839                      sizeof(struct tcphdr);
1840         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1841          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1842          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1843          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1844         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1845                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1846                 mss_now -= delta;
1847         }
1848
1849         return mss_now;
1850 }
1851
1852 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1853  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1854  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1855  */
1856 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1857 {
1858         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1859
1860         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1861             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1862                 /* Limited by application or receiver window. */
1863                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1864                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1865                 if (win_used < tcp_snd_cwnd(tp)) {
1866                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1867                         tcp_snd_cwnd_set(tp, (tcp_snd_cwnd(tp) + win_used) >> 1);
1868                 }
1869                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1870         }
1871         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1872 }
1873
1874 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1875 {
1876         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1877         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1878
1879         /* Track the strongest available signal of the degree to which the cwnd
1880          * is fully utilized. If cwnd-limited then remember that fact for the
1881          * current window. If not cwnd-limited then track the maximum number of
1882          * outstanding packets in the current window. (If cwnd-limited then we
1883          * chose to not update tp->max_packets_out to avoid an extra else
1884          * clause with no functional impact.)
1885          */
1886         if (!before(tp->snd_una, tp->cwnd_usage_seq) ||
1887             is_cwnd_limited ||
1888             (!tp->is_cwnd_limited &&
1889              tp->packets_out > tp->max_packets_out)) {
1890                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1891                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1892                 tp->cwnd_usage_seq = tp->snd_nxt;
1893         }
1894
1895         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1896                 /* Network is feed fully. */
1897                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1898                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1899         } else {
1900                 /* Network starves. */
1901                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1902                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1903
1904                 if (READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_slow_start_after_idle) &&
1905                     (s32)(tcp_jiffies32 - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto &&
1906                     !ca_ops->cong_control)
1907                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1908
1909                 /* The following conditions together indicate the starvation
1910                  * is caused by insufficient sender buffer:
1911                  * 1) just sent some data (see tcp_write_xmit)
1912                  * 2) not cwnd limited (this else condition)
1913                  * 3) no more data to send (tcp_write_queue_empty())
1914                  * 4) application is hitting buffer limit (SOCK_NOSPACE)
1915                  */
1916                 if (tcp_write_queue_empty(sk) && sk->sk_socket &&
1917                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags) &&
1918                     (1 << sk->sk_state) & (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT))
1919                         tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
1920         }
1921 }
1922
1923 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1924 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1925 {
1926         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1927                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1928 }
1929
1930 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1931  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1932  * The test is really :
1933  * if ((skb->len % mss) != 0)
1934  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1935  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1936  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1937  */
1938 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1939                                 const struct sk_buff *skb)
1940 {
1941         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1942                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1943 }
1944
1945 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1946  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1947  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1948  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1949  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1950  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1951  */
1952 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1953                             int nonagle)
1954 {
1955         return partial &&
1956                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1957                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1958 }
1959
1960 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1961  * depending on current pacing rate, and how close the peer is.
1962  *
1963  * Rationale is:
1964  * - For close peers, we rather send bigger packets to reduce
1965  *   cpu costs, because occasional losses will be repaired fast.
1966  * - For long distance/rtt flows, we would like to get ACK clocking
1967  *   with 1 ACK per ms.
1968  *
1969  * Use min_rtt to help adapt TSO burst size, with smaller min_rtt resulting
1970  * in bigger TSO bursts. We we cut the RTT-based allowance in half
1971  * for every 2^9 usec (aka 512 us) of RTT, so that the RTT-based allowance
1972  * is below 1500 bytes after 6 * ~500 usec = 3ms.
1973  */
1974 static u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now,
1975                             int min_tso_segs)
1976 {
1977         unsigned long bytes;
1978         u32 r;
1979
1980         bytes = sk->sk_pacing_rate >> READ_ONCE(sk->sk_pacing_shift);
1981
1982         r = tcp_min_rtt(tcp_sk(sk)) >> READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_tso_rtt_log);
1983         if (r < BITS_PER_TYPE(sk->sk_gso_max_size))
1984                 bytes += sk->sk_gso_max_size >> r;
1985
1986         bytes = min_t(unsigned long, bytes, sk->sk_gso_max_size);
1987
1988         return max_t(u32, bytes / mss_now, min_tso_segs);
1989 }
1990
1991 /* Return the number of segments we want in the skb we are transmitting.
1992  * See if congestion control module wants to decide; otherwise, autosize.
1993  */
1994 static u32 tcp_tso_segs(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1995 {
1996         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1997         u32 min_tso, tso_segs;
1998
1999         min_tso = ca_ops->min_tso_segs ?
2000                         ca_ops->min_tso_segs(sk) :
2001                         READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_tso_segs);
2002
2003         tso_segs = tcp_tso_autosize(sk, mss_now, min_tso);
2004         return min_t(u32, tso_segs, sk->sk_gso_max_segs);
2005 }
2006
2007 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
2008 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
2009                                         const struct sk_buff *skb,
2010                                         unsigned int mss_now,
2011                                         unsigned int max_segs,
2012                                         int nonagle)
2013 {
2014         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2015         u32 partial, needed, window, max_len;
2016
2017         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2018         max_len = mss_now * max_segs;
2019
2020         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
2021                 return max_len;
2022
2023         needed = min(skb->len, window);
2024
2025         if (max_len <= needed)
2026                 return max_len;
2027
2028         partial = needed % mss_now;
2029         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
2030          * to include this last segment in this skb.
2031          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
2032          */
2033         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
2034                 return needed - partial;
2035
2036         return needed;
2037 }
2038
2039 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
2040  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
2041  */
2042 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
2043                                          const struct sk_buff *skb)
2044 {
2045         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
2046
2047         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
2048         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
2049             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
2050                 return 1;
2051
2052         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
2053         cwnd = tcp_snd_cwnd(tp);
2054         if (in_flight >= cwnd)
2055                 return 0;
2056
2057         /* For better scheduling, ensure we have at least
2058          * 2 GSO packets in flight.
2059          */
2060         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
2061         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
2062 }
2063
2064 /* Initialize TSO state of a skb.
2065  * This must be invoked the first time we consider transmitting
2066  * SKB onto the wire.
2067  */
2068 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
2069 {
2070         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
2071
2072         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
2073                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2074                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
2075         }
2076         return tso_segs;
2077 }
2078
2079
2080 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
2081  * sent now.
2082  */
2083 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
2084                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
2085 {
2086         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
2087          * write_queue (they have no chances to get new data).
2088          *
2089          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
2090          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
2091          */
2092         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
2093                 return true;
2094
2095         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
2096         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
2097                 return true;
2098
2099         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
2100                 return true;
2101
2102         return false;
2103 }
2104
2105 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
2106 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
2107                              const struct sk_buff *skb,
2108                              unsigned int cur_mss)
2109 {
2110         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2111
2112         if (skb->len > cur_mss)
2113                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
2114
2115         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
2116 }
2117
2118 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
2119  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
2120  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
2121  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
2122  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
2123  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
2124  */
2125 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
2126                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
2127 {
2128         int nlen = skb->len - len;
2129         struct sk_buff *buff;
2130         u8 flags;
2131
2132         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
2133         if (skb->len != skb->data_len)
2134                 return tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
2135                                     skb, len, mss_now, gfp);
2136
2137         buff = tcp_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp, true);
2138         if (unlikely(!buff))
2139                 return -ENOMEM;
2140         skb_copy_decrypted(buff, skb);
2141         mptcp_skb_ext_copy(buff, skb);
2142
2143         sk_wmem_queued_add(sk, buff->truesize);
2144         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
2145         buff->truesize += nlen;
2146         skb->truesize -= nlen;
2147
2148         /* Correct the sequence numbers. */
2149         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
2150         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2151         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
2152
2153         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
2154         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2155         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
2156         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
2157
2158         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
2159
2160         skb_split(skb, buff, len);
2161         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
2162
2163         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
2164         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2165         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
2166
2167         /* Link BUFF into the send queue. */
2168         __skb_header_release(buff);
2169         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE);
2170
2171         return 0;
2172 }
2173
2174 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
2175  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
2176  *
2177  * This algorithm is from John Heffner.
2178  */
2179 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
2180                                  bool *is_cwnd_limited,
2181                                  bool *is_rwnd_limited,
2182                                  u32 max_segs)
2183 {
2184         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2185         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
2186         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2187         struct sk_buff *head;
2188         int win_divisor;
2189         s64 delta;
2190
2191         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
2192                 goto send_now;
2193
2194         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
2195          * only if the last write was recent (1 ms).
2196          * Note that tp->tcp_wstamp_ns can be in the future if we have
2197          * packets waiting in a qdisc or device for EDT delivery.
2198          */
2199         delta = tp->tcp_clock_cache - tp->tcp_wstamp_ns - NSEC_PER_MSEC;
2200         if (delta > 0)
2201                 goto send_now;
2202
2203         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
2204
2205         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1);
2206         BUG_ON(tcp_snd_cwnd(tp) <= in_flight);
2207
2208         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2209
2210         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
2211         cong_win = (tcp_snd_cwnd(tp) - in_flight) * tp->mss_cache;
2212
2213         limit = min(send_win, cong_win);
2214
2215         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
2216         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
2217                 goto send_now;
2218
2219         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
2220         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
2221                 goto send_now;
2222
2223         win_divisor = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_tso_win_divisor);
2224         if (win_divisor) {
2225                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tcp_snd_cwnd(tp) * tp->mss_cache);
2226
2227                 /* If at least some fraction of a window is available,
2228                  * just use it.
2229                  */
2230                 chunk /= win_divisor;
2231                 if (limit >= chunk)
2232                         goto send_now;
2233         } else {
2234                 /* Different approach, try not to defer past a single
2235                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
2236                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
2237                  * then send now.
2238                  */
2239                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
2240                         goto send_now;
2241         }
2242
2243         /* TODO : use tsorted_sent_queue ? */
2244         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
2245         if (!head)
2246                 goto send_now;
2247         delta = tp->tcp_clock_cache - head->tstamp;
2248         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
2249         if ((s64)(delta - (u64)NSEC_PER_USEC * (tp->srtt_us >> 4)) < 0)
2250                 goto send_now;
2251
2252         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
2253          * Three cases are tracked :
2254          * 1) We are cwnd-limited
2255          * 2) We are rwnd-limited
2256          * 3) We are application limited.
2257          */
2258         if (cong_win < send_win) {
2259                 if (cong_win <= skb->len) {
2260                         *is_cwnd_limited = true;
2261                         return true;
2262                 }
2263         } else {
2264                 if (send_win <= skb->len) {
2265                         *is_rwnd_limited = true;
2266                         return true;
2267                 }
2268         }
2269
2270         /* If this packet won't get more data, do not wait. */
2271         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) ||
2272             TCP_SKB_CB(skb)->eor)
2273                 goto send_now;
2274
2275         return true;
2276
2277 send_now:
2278         return false;
2279 }
2280
2281 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
2282 {
2283         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2284         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2285         struct net *net = sock_net(sk);
2286         u32 interval;
2287         s32 delta;
2288
2289         interval = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval);
2290         delta = tcp_jiffies32 - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
2291         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
2292                 int mss = tcp_current_mss(sk);
2293
2294                 /* Update current search range */
2295                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2296                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
2297                         sizeof(struct tcphdr) +
2298                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
2299                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
2300
2301                 /* Update probe time stamp */
2302                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
2303         }
2304 }
2305
2306 static bool tcp_can_coalesce_send_queue_head(struct sock *sk, int len)
2307 {
2308         struct sk_buff *skb, *next;
2309
2310         skb = tcp_send_head(sk);
2311         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2312                 if (len <= skb->len)
2313                         break;
2314
2315                 if (unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->eor) ||
2316                     tcp_has_tx_tstamp(skb) ||
2317                     !skb_pure_zcopy_same(skb, next))
2318                         return false;
2319
2320                 len -= skb->len;
2321         }
2322
2323         return true;
2324 }
2325
2326 /* Create a new MTU probe if we are ready.
2327  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
2328  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
2329  * changes resulting in larger path MTUs.
2330  *
2331  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
2332  *         1 if a probe was sent,
2333  *         -1 otherwise
2334  */
2335 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
2336 {
2337         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2338         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2339         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
2340         struct net *net = sock_net(sk);
2341         int probe_size;
2342         int size_needed;
2343         int copy, len;
2344         int mss_now;
2345         int interval;
2346
2347         /* Not currently probing/verifying,
2348          * not in recovery,
2349          * have enough cwnd, and
2350          * not SACKing (the variable headers throw things off)
2351          */
2352         if (likely(!icsk->icsk_mtup.enabled ||
2353                    icsk->icsk_mtup.probe_size ||
2354                    inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
2355                    tcp_snd_cwnd(tp) < 11 ||
2356                    tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack))
2357                 return -1;
2358
2359         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
2360          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
2361          * smaller than a threshold, backoff from probing.
2362          */
2363         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2364         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
2365                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
2366         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
2367         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
2368         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
2369          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
2370          * probing process by not resetting search range to its orignal.
2371          */
2372         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
2373             interval < READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold)) {
2374                 /* Check whether enough time has elaplased for
2375                  * another round of probing.
2376                  */
2377                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
2378                 return -1;
2379         }
2380
2381         /* Have enough data in the send queue to probe? */
2382         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
2383                 return -1;
2384
2385         if (tp->snd_wnd < size_needed)
2386                 return -1;
2387         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
2388                 return 0;
2389
2390         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
2391         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tcp_snd_cwnd(tp)) {
2392                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
2393                         return -1;
2394                 else
2395                         return 0;
2396         }
2397
2398         if (!tcp_can_coalesce_send_queue_head(sk, probe_size))
2399                 return -1;
2400
2401         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
2402         nskb = tcp_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC, false);
2403         if (!nskb)
2404                 return -1;
2405         sk_wmem_queued_add(sk, nskb->truesize);
2406         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2407
2408         skb = tcp_send_head(sk);
2409         skb_copy_decrypted(nskb, skb);
2410         mptcp_skb_ext_copy(nskb, skb);
2411
2412         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2413         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
2414         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
2415
2416         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
2417         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
2418
2419         len = 0;
2420         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2421                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
2422                 skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
2423
2424                 if (skb->len <= copy) {
2425                         /* We've eaten all the data from this skb.
2426                          * Throw it away. */
2427                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2428                         /* If this is the last SKB we copy and eor is set
2429                          * we need to propagate it to the new skb.
2430                          */
2431                         TCP_SKB_CB(nskb)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
2432                         tcp_skb_collapse_tstamp(nskb, skb);
2433                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2434                         tcp_wmem_free_skb(sk, skb);
2435                 } else {
2436                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2437                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2438                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
2439                                 skb_pull(skb, copy);
2440                         } else {
2441                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
2442                                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2443                         }
2444                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2445                 }
2446
2447                 len += copy;
2448
2449                 if (len >= probe_size)
2450                         break;
2451         }
2452         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2453
2454         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2455          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2456          */
2457         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2458                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2459                  * effectively two packets. */
2460                 tcp_snd_cwnd_set(tp, tcp_snd_cwnd(tp) - 1);
2461                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2462
2463                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2464                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2465                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2466
2467                 return 1;
2468         }
2469
2470         return -1;
2471 }
2472
2473 static bool tcp_pacing_check(struct sock *sk)
2474 {
2475         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2476
2477         if (!tcp_needs_internal_pacing(sk))
2478                 return false;
2479
2480         if (tp->tcp_wstamp_ns <= tp->tcp_clock_cache)
2481                 return false;
2482
2483         if (!hrtimer_is_queued(&tp->pacing_timer)) {
2484                 hrtimer_start(&tp->pacing_timer,
2485                               ns_to_ktime(tp->tcp_wstamp_ns),
2486                               HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_SOFT);
2487                 sock_hold(sk);
2488         }
2489         return true;
2490 }
2491
2492 static bool tcp_rtx_queue_empty_or_single_skb(const struct sock *sk)
2493 {
2494         const struct rb_node *node = sk->tcp_rtx_queue.rb_node;
2495
2496         /* No skb in the rtx queue. */
2497         if (!node)
2498                 return true;
2499
2500         /* Only one skb in rtx queue. */
2501         return !node->rb_left && !node->rb_right;
2502 }
2503
2504 /* TCP Small Queues :
2505  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2506  * (These limits are doubled for retransmits)
2507  * This allows for :
2508  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2509  *  - faster recovery
2510  *  - high rates
2511  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2512  * of queued bytes to ensure line rate.
2513  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2514  */
2515 static bool tcp_small_queue_check(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
2516                                   unsigned int factor)
2517 {
2518         unsigned long limit;
2519
2520         limit = max_t(unsigned long,
2521                       2 * skb->truesize,
2522                       sk->sk_pacing_rate >> READ_ONCE(sk->sk_pacing_shift));
2523         if (sk->sk_pacing_status == SK_PACING_NONE)
2524                 limit = min_t(unsigned long, limit,
2525                               READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_limit_output_bytes));
2526         limit <<= factor;
2527
2528         if (static_branch_unlikely(&tcp_tx_delay_enabled) &&
2529             tcp_sk(sk)->tcp_tx_delay) {
2530                 u64 extra_bytes = (u64)sk->sk_pacing_rate * tcp_sk(sk)->tcp_tx_delay;
2531
2532                 /* TSQ is based on skb truesize sum (sk_wmem_alloc), so we
2533                  * approximate our needs assuming an ~100% skb->truesize overhead.
2534                  * USEC_PER_SEC is approximated by 2^20.
2535                  * do_div(extra_bytes, USEC_PER_SEC/2) is replaced by a right shift.
2536                  */
2537                 extra_bytes >>= (20 - 1);
2538                 limit += extra_bytes;
2539         }
2540         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2541                 /* Always send skb if rtx queue is empty or has one skb.
2542                  * No need to wait for TX completion to call us back,
2543                  * after softirq/tasklet schedule.
2544                  * This helps when TX completions are delayed too much.
2545                  */
2546                 if (tcp_rtx_queue_empty_or_single_skb(sk))
2547                         return false;
2548
2549                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2550                 /* It is possible TX completion already happened
2551                  * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2552                  * test again the condition.
2553                  */
2554                 smp_mb__after_atomic();
2555                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2556                         return true;
2557         }
2558         return false;
2559 }
2560
2561 static void tcp_chrono_set(struct tcp_sock *tp, const enum tcp_chrono new)
2562 {
2563         const u32 now = tcp_jiffies32;
2564         enum tcp_chrono old = tp->chrono_type;
2565
2566         if (old > TCP_CHRONO_UNSPEC)
2567                 tp->chrono_stat[old - 1] += now - tp->chrono_start;
2568         tp->chrono_start = now;
2569         tp->chrono_type = new;
2570 }
2571
2572 void tcp_chrono_start(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2573 {
2574         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2575
2576         /* If there are multiple conditions worthy of tracking in a
2577          * chronograph then the highest priority enum takes precedence
2578          * over the other conditions. So that if something "more interesting"
2579          * starts happening, stop the previous chrono and start a new one.
2580          */
2581         if (type > tp->chrono_type)
2582                 tcp_chrono_set(tp, type);
2583 }
2584
2585 void tcp_chrono_stop(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2586 {
2587         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2588
2589
2590         /* There are multiple conditions worthy of tracking in a
2591          * chronograph, so that the highest priority enum takes
2592          * precedence over the other conditions (see tcp_chrono_start).
2593          * If a condition stops, we only stop chrono tracking if
2594          * it's the "most interesting" or current chrono we are
2595          * tracking and starts busy chrono if we have pending data.
2596          */
2597         if (tcp_rtx_and_write_queues_empty(sk))
2598                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_UNSPEC);
2599         else if (type == tp->chrono_type)
2600                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_BUSY);
2601 }
2602
2603 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2604  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2605  * window for us.
2606  *
2607  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2608  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2609  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2610  *
2611  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2612  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2613
2614  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2615  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2616  */
2617 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2618                            int push_one, gfp_t gfp)
2619 {
2620         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2621         struct sk_buff *skb;
2622         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2623         int cwnd_quota;
2624         int result;
2625         bool is_cwnd_limited = false, is_rwnd_limited = false;
2626         u32 max_segs;
2627
2628         sent_pkts = 0;
2629
2630         tcp_mstamp_refresh(tp);
2631         if (!push_one) {
2632                 /* Do MTU probing. */
2633                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2634                 if (!result) {
2635                         return false;
2636                 } else if (result > 0) {
2637                         sent_pkts = 1;
2638                 }
2639         }
2640
2641         max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
2642         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2643                 unsigned int limit;
2644
2645                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2646                         /* "skb_mstamp_ns" is used as a start point for the retransmit timer */
2647                         tp->tcp_wstamp_ns = tp->tcp_clock_cache;
2648                         skb_set_delivery_time(skb, tp->tcp_wstamp_ns, true);
2649                         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
2650                         tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2651                         goto repair; /* Skip network transmission */
2652                 }
2653
2654                 if (tcp_pacing_check(sk))
2655                         break;
2656
2657                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2658                 BUG_ON(!tso_segs);
2659
2660                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2661                 if (!cwnd_quota) {
2662                         if (push_one == 2)
2663                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2664                                 cwnd_quota = 1;
2665                         else
2666                                 break;
2667                 }
2668
2669                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now))) {
2670                         is_rwnd_limited = true;
2671                         break;
2672                 }
2673
2674                 if (tso_segs == 1) {
2675                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2676                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2677                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2678                                 break;
2679                 } else {
2680                         if (!push_one &&
2681                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2682                                                  &is_rwnd_limited, max_segs))
2683                                 break;
2684                 }
2685
2686                 limit = mss_now;
2687                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2688                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2689                                                     min_t(unsigned int,
2690                                                           cwnd_quota,
2691                                                           max_segs),
2692                                                     nonagle);
2693
2694                 if (skb->len > limit &&
2695                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2696                         break;
2697
2698                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 0))
2699                         break;
2700
2701                 /* Argh, we hit an empty skb(), presumably a thread
2702                  * is sleeping in sendmsg()/sk_stream_wait_memory().
2703                  * We do not want to send a pure-ack packet and have
2704                  * a strange looking rtx queue with empty packet(s).
2705                  */
2706                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq == TCP_SKB_CB(skb)->seq)
2707                         break;
2708
2709                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2710                         break;
2711
2712 repair:
2713                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2714                  * This call will increment packets_out.
2715                  */
2716                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2717
2718                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2719                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2720
2721                 if (push_one)
2722                         break;
2723         }
2724
2725         if (is_rwnd_limited)
2726                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2727         else
2728                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2729
2730         is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tcp_snd_cwnd(tp));
2731         if (likely(sent_pkts || is_cwnd_limited))
2732                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2733
2734         if (likely(sent_pkts)) {
2735                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2736                         tp->prr_out += sent_pkts;
2737
2738                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2739                 if (push_one != 2)
2740                         tcp_schedule_loss_probe(sk, false);
2741                 return false;
2742         }
2743         return !tp->packets_out && !tcp_write_queue_empty(sk);
2744 }
2745
2746 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk, bool advancing_rto)
2747 {
2748         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2749         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2750         u32 timeout, timeout_us, rto_delta_us;
2751         int early_retrans;
2752
2753         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2754          * finishes.
2755          */
2756         if (rcu_access_pointer(tp->fastopen_rsk))
2757                 return false;
2758
2759         early_retrans = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_early_retrans);
2760         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2761          * not in loss recovery, that are either limited by cwnd or application.
2762          */
2763         if ((early_retrans != 3 && early_retrans != 4) ||
2764             !tp->packets_out || !tcp_is_sack(tp) ||
2765             (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open &&
2766              icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR))
2767                 return false;
2768
2769         /* Probe timeout is 2*rtt. Add minimum RTO to account
2770          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2771          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2772          */
2773         if (tp->srtt_us) {
2774                 timeout_us = tp->srtt_us >> 2;
2775                 if (tp->packets_out == 1)
2776                         timeout_us += tcp_rto_min_us(sk);
2777                 else
2778                         timeout_us += TCP_TIMEOUT_MIN_US;
2779                 timeout = usecs_to_jiffies(timeout_us);
2780         } else {
2781                 timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
2782         }
2783
2784         /* If the RTO formula yields an earlier time, then use that time. */
2785         rto_delta_us = advancing_rto ?
2786                         jiffies_to_usecs(inet_csk(sk)->icsk_rto) :
2787                         tcp_rto_delta_us(sk);  /* How far in future is RTO? */
2788         if (rto_delta_us > 0)
2789                 timeout = min_t(u32, timeout, usecs_to_jiffies(rto_delta_us));
2790
2791         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout, TCP_RTO_MAX);
2792         return true;
2793 }
2794
2795 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2796  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2797  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2798  */
2799 static bool skb_still_in_host_queue(struct sock *sk,
2800                                     const struct sk_buff *skb)
2801 {
2802         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2803                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2804                 smp_mb__after_atomic();
2805                 if (skb_fclone_busy(sk, skb)) {
2806                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2807                                       LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2808                         return true;
2809                 }
2810         }
2811         return false;
2812 }
2813
2814 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2815  * retransmit the last segment.
2816  */
2817 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2818 {
2819         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2820         struct sk_buff *skb;
2821         int pcount;
2822         int mss = tcp_current_mss(sk);
2823
2824         /* At most one outstanding TLP */
2825         if (tp->tlp_high_seq)
2826                 goto rearm_timer;
2827
2828         tp->tlp_retrans = 0;
2829         skb = tcp_send_head(sk);
2830         if (skb && tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2831                 pcount = tp->packets_out;
2832                 tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2833                 if (tp->packets_out > pcount)
2834                         goto probe_sent;
2835                 goto rearm_timer;
2836         }
2837         skb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
2838         if (unlikely(!skb)) {
2839                 WARN_ONCE(tp->packets_out,
2840                           "invalid inflight: %u state %u cwnd %u mss %d\n",
2841                           tp->packets_out, sk->sk_state, tcp_snd_cwnd(tp), mss);
2842                 inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2843                 return;
2844         }
2845
2846         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2847                 goto rearm_timer;
2848
2849         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2850         if (WARN_ON(!pcount))
2851                 goto rearm_timer;
2852
2853         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2854                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
2855                                           (pcount - 1) * mss, mss,
2856                                           GFP_ATOMIC)))
2857                         goto rearm_timer;
2858                 skb = skb_rb_next(skb);
2859         }
2860
2861         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2862                 goto rearm_timer;
2863
2864         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1))
2865                 goto rearm_timer;
2866
2867         tp->tlp_retrans = 1;
2868
2869 probe_sent:
2870         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2871         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2872
2873         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2874         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2875         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2876 rearm_timer:
2877         tcp_rearm_rto(sk);
2878 }
2879
2880 /* Push out any pending frames which were held back due to
2881  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2882  * The socket must be locked by the caller.
2883  */
2884 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2885                                int nonagle)
2886 {
2887         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2888          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2889          * all will be happy.
2890          */
2891         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2892                 return;
2893
2894         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2895                            sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC)))
2896                 tcp_check_probe_timer(sk);
2897 }
2898
2899 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2900  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2901  */
2902 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2903 {
2904         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2905
2906         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2907
2908         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2909 }
2910
2911 /* This function returns the amount that we can raise the
2912  * usable window based on the following constraints
2913  *
2914  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2915  * 2. We limit memory per socket
2916  *
2917  * RFC 1122:
2918  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2919  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2920  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2921  *
2922  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2923  * it at least MSS bytes.
2924  *
2925  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2926  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2927  *
2928  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2929  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2930  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2931  * window to always advance by a single byte.
2932  *
2933  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2934  * then this will not be a problem.
2935  *
2936  * BSD seems to make the following compromise:
2937  *
2938  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2939  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2940  *      then set the window to 0.
2941  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2942  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2943  *      and from being larger than the largest representable value.
2944  *
2945  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2946  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2947  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2948  * those cases where the window is constrained on the sender side
2949  * because the pipeline is full.
2950  *
2951  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2952  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2953  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2954  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2955  * of having a fixed window size at almost all times.
2956  *
2957  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2958  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2959  *
2960  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2961  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2962  */
2963 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2964 {
2965         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2966         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2967         struct net *net = sock_net(sk);
2968         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2969          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2970          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2971          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2972          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2973          */
2974         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2975         int free_space = tcp_space(sk);
2976         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2977         int full_space, window;
2978
2979         if (sk_is_mptcp(sk))
2980                 mptcp_space(sk, &free_space, &allowed_space);
2981
2982         full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2983
2984         if (unlikely(mss > full_space)) {
2985                 mss = full_space;
2986                 if (mss <= 0)
2987                         return 0;
2988         }
2989
2990         /* Only allow window shrink if the sysctl is enabled and we have
2991          * a non-zero scaling factor in effect.
2992          */
2993         if (READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_shrink_window) && tp->rx_opt.rcv_wscale)
2994                 goto shrink_window_allowed;
2995
2996         /* do not allow window to shrink */
2997
2998         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2999                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
3000
3001                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
3002                         tcp_adjust_rcv_ssthresh(sk);
3003
3004                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
3005                  * increase it due to wscale.
3006                  */
3007                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
3008
3009                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
3010                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
3011                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
3012                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
3013                  * With large window, mss test triggers way too late in order
3014                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
3015                  */
3016                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
3017                         return 0;
3018         }
3019
3020         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
3021                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
3022
3023         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
3024          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
3025          */
3026         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
3027                 window = free_space;
3028
3029                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
3030                  * Import case: prevent zero window announcement if
3031                  * 1<<rcv_wscale > mss.
3032                  */
3033                 window = ALIGN(window, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
3034         } else {
3035                 window = tp->rcv_wnd;
3036                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
3037                  * Window clamp already applied above.
3038                  * If our current window offering is within 1 mss of the
3039                  * free space we just keep it. This prevents the divide
3040                  * and multiply from happening most of the time.
3041                  * We also don't do any window rounding when the free space
3042                  * is too small.
3043                  */
3044                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
3045                         window = rounddown(free_space, mss);
3046                 else if (mss == full_space &&
3047                          free_space > window + (full_space >> 1))
3048                         window = free_space;
3049         }
3050
3051         return window;
3052
3053 shrink_window_allowed:
3054         /* new window should always be an exact multiple of scaling factor */
3055         free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
3056
3057         if (free_space < (full_space >> 1)) {
3058                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
3059
3060                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
3061                         tcp_adjust_rcv_ssthresh(sk);
3062
3063                 /* if free space is too low, return a zero window */
3064                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss ||
3065                         free_space < (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale))
3066                         return 0;
3067         }
3068
3069         if (free_space > tp->rcv_ssthresh) {
3070                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
3071                 /* new window should always be an exact multiple of scaling factor
3072                  *
3073                  * For this case, we ALIGN "up" (increase free_space) because
3074                  * we know free_space is not zero here, it has been reduced from
3075                  * the memory-based limit, and rcv_ssthresh is not a hard limit
3076                  * (unlike sk_rcvbuf).
3077                  */
3078                 free_space = ALIGN(free_space, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
3079         }
3080
3081         return free_space;
3082 }
3083
3084 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
3085                              const struct sk_buff *next_skb)
3086 {
3087         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(next_skb))) {
3088                 const struct skb_shared_info *next_shinfo =
3089                         skb_shinfo(next_skb);
3090                 struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
3091
3092                 shinfo->tx_flags |= next_shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
3093                 shinfo->tskey = next_shinfo->tskey;
3094                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack |=
3095                         TCP_SKB_CB(next_skb)->txstamp_ack;
3096         }
3097 }
3098
3099 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
3100 static bool tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3101 {
3102         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3103         struct sk_buff *next_skb = skb_rb_next(skb);
3104         int next_skb_size;
3105
3106         next_skb_size = next_skb->len;
3107
3108         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
3109
3110         if (next_skb_size && !tcp_skb_shift(skb, next_skb, 1, next_skb_size))
3111                 return false;
3112
3113         tcp_highest_sack_replace(sk, next_skb, skb);
3114
3115         /* Update sequence range on original skb. */
3116         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
3117
3118         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
3119         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
3120
3121         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
3122          * packet counting does not break.
3123          */
3124         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
3125         TCP_SKB_CB(skb)->eor = TCP_SKB_CB(next_skb)->eor;
3126
3127         /* changed transmit queue under us so clear hints */
3128         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
3129         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
3130                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
3131
3132         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
3133
3134         tcp_skb_collapse_tstamp(skb, next_skb);
3135
3136         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(next_skb, sk);
3137         return true;
3138 }
3139
3140 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
3141 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3142 {
3143         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
3144                 return false;
3145         if (skb_cloned(skb))
3146                 return false;
3147         /* Some heuristics for collapsing over SACK'd could be invented */
3148         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
3149                 return false;
3150
3151         return true;
3152 }
3153
3154 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
3155  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
3156  */
3157 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
3158                                      int space)
3159 {
3160         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3161         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
3162         bool first = true;
3163
3164         if (!READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_retrans_collapse))
3165                 return;
3166         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
3167                 return;
3168
3169         skb_rbtree_walk_from_safe(skb, tmp) {
3170                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
3171                         break;
3172
3173                 if (!tcp_skb_can_collapse(to, skb))
3174                         break;
3175
3176                 space -= skb->len;
3177
3178                 if (first) {
3179                         first = false;
3180                         continue;
3181                 }
3182
3183                 if (space < 0)
3184                         break;
3185
3186                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
3187                         break;
3188
3189                 if (!tcp_collapse_retrans(sk, to))
3190                         break;
3191         }
3192 }
3193
3194 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
3195  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
3196  * error occurred which prevented the send.
3197  */
3198 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
3199 {
3200         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3201         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3202         unsigned int cur_mss;
3203         int diff, len, err;
3204         int avail_wnd;
3205
3206         /* Inconclusive MTU probe */
3207         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
3208                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
3209
3210         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
3211                 return -EBUSY;
3212
3213 start:
3214         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
3215                 if (unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3216                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_SYN;
3217                         TCP_SKB_CB(skb)->seq++;
3218                         goto start;
3219                 }
3220                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))) {
3221                         WARN_ON_ONCE(1);
3222                         return -EINVAL;
3223                 }
3224                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3225                         return -ENOMEM;
3226         }
3227
3228         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3229                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3230
3231         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
3232         avail_wnd = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3233
3234         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
3235          * new window, do not retransmit it. The exception is the
3236          * case, when window is shrunk to zero. In this case
3237          * our retransmit of one segment serves as a zero window probe.
3238          */
3239         if (avail_wnd <= 0) {
3240                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
3241                         return -EAGAIN;
3242                 avail_wnd = cur_mss;
3243         }
3244
3245         len = cur_mss * segs;
3246         if (len > avail_wnd) {
3247                 len = rounddown(avail_wnd, cur_mss);
3248                 if (!len)
3249                         len = avail_wnd;
3250         }
3251         if (skb->len > len) {
3252                 if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb, len,
3253                                  cur_mss, GFP_ATOMIC))
3254                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
3255         } else {
3256                 if (skb_unclone_keeptruesize(skb, GFP_ATOMIC))
3257                         return -ENOMEM;
3258
3259                 diff = tcp_skb_pcount(skb);
3260                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, cur_mss);
3261                 diff -= tcp_skb_pcount(skb);
3262                 if (diff)
3263                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
3264                 avail_wnd = min_t(int, avail_wnd, cur_mss);
3265                 if (skb->len < avail_wnd)
3266                         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, avail_wnd);
3267         }
3268
3269         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
3270         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
3271                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
3272
3273         /* Update global and local TCP statistics. */
3274         segs = tcp_skb_pcount(skb);
3275         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS, segs);
3276         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
3277                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3278         tp->total_retrans += segs;
3279         tp->bytes_retrans += skb->len;
3280
3281         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
3282          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
3283          * beyond what csum_start can cover.
3284          */
3285         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
3286                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
3287                 struct sk_buff *nskb;
3288
3289                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3290                         nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3291                         if (nskb) {
3292                                 nskb->dev = NULL;
3293                                 err = tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC);
3294                         } else {
3295                                 err = -ENOBUFS;
3296                         }
3297                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3298
3299                 if (!err) {
3300                         tcp_update_skb_after_send(sk, skb, tp->tcp_wstamp_ns);
3301                         tcp_rate_skb_sent(sk, skb);
3302                 }
3303         } else {
3304                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3305         }
3306
3307         /* To avoid taking spuriously low RTT samples based on a timestamp
3308          * for a transmit that never happened, always mark EVER_RETRANS
3309          */
3310         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
3311
3312         if (BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB_FLAG))
3313                 tcp_call_bpf_3arg(sk, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB,
3314                                   TCP_SKB_CB(skb)->seq, segs, err);
3315
3316         if (likely(!err)) {
3317                 trace_tcp_retransmit_skb(sk, skb);
3318         } else if (err != -EBUSY) {
3319                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL, segs);
3320         }
3321         return err;
3322 }
3323
3324 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
3325 {
3326         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3327         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs);
3328
3329         if (err == 0) {
3330 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3331                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
3332                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
3333                 }
3334 #endif
3335                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
3336                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
3337         }
3338
3339         /* Save stamp of the first (attempted) retransmit. */
3340         if (!tp->retrans_stamp)
3341                 tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
3342
3343         if (tp->undo_retrans < 0)
3344                 tp->undo_retrans = 0;
3345         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
3346         return err;
3347 }
3348
3349 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
3350  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
3351  * resending the rest of the retransmit queue, until either
3352  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
3353  */
3354 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
3355 {
3356         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3357         struct sk_buff *skb, *rtx_head, *hole = NULL;
3358         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3359         bool rearm_timer = false;
3360         u32 max_segs;
3361         int mib_idx;
3362
3363         if (!tp->packets_out)
3364                 return;
3365
3366         rtx_head = tcp_rtx_queue_head(sk);
3367         skb = tp->retransmit_skb_hint ?: rtx_head;
3368         max_segs = tcp_tso_segs(sk, tcp_current_mss(sk));
3369         skb_rbtree_walk_from(skb) {
3370                 __u8 sacked;
3371                 int segs;
3372
3373                 if (tcp_pacing_check(sk))
3374                         break;
3375
3376                 /* we could do better than to assign each time */
3377                 if (!hole)
3378                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
3379
3380                 segs = tcp_snd_cwnd(tp) - tcp_packets_in_flight(tp);
3381                 if (segs <= 0)
3382                         break;
3383                 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
3384                 /* In case tcp_shift_skb_data() have aggregated large skbs,
3385                  * we need to make sure not sending too bigs TSO packets
3386                  */
3387                 segs = min_t(int, segs, max_segs);
3388
3389                 if (tp->retrans_out >= tp->lost_out) {
3390                         break;
3391                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
3392                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
3393                                 hole = skb;
3394                         continue;
3395
3396                 } else {
3397                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
3398                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
3399                         else
3400                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
3401                 }
3402
3403                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
3404                         continue;
3405
3406                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 1))
3407                         break;
3408
3409                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs))
3410                         break;
3411
3412                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), mib_idx, tcp_skb_pcount(skb));
3413
3414                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
3415                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
3416
3417                 if (skb == rtx_head &&
3418                     icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_REO_TIMEOUT)
3419                         rearm_timer = true;
3420
3421         }
3422         if (rearm_timer)
3423                 tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3424                                      inet_csk(sk)->icsk_rto,
3425                                      TCP_RTO_MAX);
3426 }
3427
3428 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
3429  * connection tear down and (memory) recovery.
3430  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
3431  * or even be forced to close flow without any FIN.
3432  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
3433  * with edge trigger epoll()
3434  */
3435 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
3436 {
3437         int delta, amt;
3438
3439         delta = size - sk->sk_forward_alloc;
3440         if (delta <= 0)
3441                 return;
3442         amt = sk_mem_pages(delta);
3443         sk_forward_alloc_add(sk, amt << PAGE_SHIFT);
3444         sk_memory_allocated_add(sk, amt);
3445
3446         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg)
3447                 mem_cgroup_charge_skmem(sk->sk_memcg, amt,
3448                                         gfp_memcg_charge() | __GFP_NOFAIL);
3449 }
3450
3451 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
3452  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
3453  */
3454 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
3455 {
3456         struct sk_buff *skb, *tskb, *tail = tcp_write_queue_tail(sk);
3457         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3458
3459         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
3460          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
3461          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
3462          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
3463          */
3464         tskb = tail;
3465         if (!tskb && tcp_under_memory_pressure(sk))
3466                 tskb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
3467
3468         if (tskb) {
3469                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
3470                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
3471                 tp->write_seq++;
3472                 if (!tail) {
3473                         /* This means tskb was already sent.
3474                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
3475                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
3476                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
3477                          * does not change tp->snd_nxt.
3478                          */
3479                         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->snd_nxt + 1);
3480                         return;
3481                 }
3482         } else {
3483                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
3484                 if (unlikely(!skb))
3485                         return;
3486
3487                 INIT_LIST_HEAD(&skb->tcp_tsorted_anchor);
3488                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3489                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
3490                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
3491                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
3492                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
3493                 tcp_queue_skb(sk, skb);
3494         }
3495         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
3496 }
3497
3498 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
3499  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
3500  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
3501  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
3502  */
3503 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
3504 {
3505         struct sk_buff *skb;
3506
3507         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
3508
3509         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
3510         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
3511         if (!skb) {
3512                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3513                 return;
3514         }
3515
3516         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3517         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3518         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
3519                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
3520         tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3521         /* Send it off. */
3522         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
3523                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3524
3525         /* skb of trace_tcp_send_reset() keeps the skb that caused RST,
3526          * skb here is different to the troublesome skb, so use NULL
3527          */
3528         trace_tcp_send_reset(sk, NULL);
3529 }
3530
3531 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
3532  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
3533  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
3534  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
3535  * and rcv_wscale values will not be correct.
3536  */
3537 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
3538 {
3539         struct sk_buff *skb;
3540
3541         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
3542         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3543                 pr_err("%s: wrong queue state\n", __func__);
3544                 return -EFAULT;
3545         }
3546         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
3547                 if (skb_cloned(skb)) {
3548                         struct sk_buff *nskb;
3549
3550                         tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3551                                 nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
3552                         } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3553                         if (!nskb)
3554                                 return -ENOMEM;
3555                         INIT_LIST_HEAD(&nskb->tcp_tsorted_anchor);
3556                         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
3557                         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3558                         __skb_header_release(nskb);
3559                         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, nskb);
3560                         sk_wmem_queued_add(sk, nskb->truesize);
3561                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
3562                         skb = nskb;
3563                 }
3564
3565                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
3566                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
3567         }
3568         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3569 }
3570
3571 /**
3572  * tcp_make_synack - Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3573  * @sk: listener socket
3574  * @dst: dst entry attached to the SYNACK. It is consumed and caller
3575  *       should not use it again.
3576  * @req: request_sock pointer
3577  * @foc: cookie for tcp fast open
3578  * @synack_type: Type of synack to prepare
3579  * @syn_skb: SYN packet just received.  It could be NULL for rtx case.
3580  */
3581 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3582                                 struct request_sock *req,
3583                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3584                                 enum tcp_synack_type synack_type,
3585                                 struct sk_buff *syn_skb)
3586 {
3587         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3588         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3589         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3590         struct tcp_out_options opts;
3591         struct sk_buff *skb;
3592         int tcp_header_size;
3593         struct tcphdr *th;
3594         int mss;
3595         u64 now;
3596
3597         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3598         if (unlikely(!skb)) {
3599                 dst_release(dst);
3600                 return NULL;
3601         }
3602         /* Reserve space for headers. */
3603         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3604
3605         switch (synack_type) {
3606         case TCP_SYNACK_NORMAL:
3607                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3608                 break;
3609         case TCP_SYNACK_COOKIE:
3610                 /* Under synflood, we do not attach skb to a socket,
3611                  * to avoid false sharing.
3612                  */
3613                 break;
3614         case TCP_SYNACK_FASTOPEN:
3615                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3616                  * cpu might call us concurrently.
3617                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3618                  */
3619                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3620                 break;
3621         }
3622         skb_dst_set(skb, dst);
3623
3624         mss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3625
3626         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3627         now = tcp_clock_ns();
3628 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3629         if (unlikely(synack_type == TCP_SYNACK_COOKIE && ireq->tstamp_ok))
3630                 skb_set_delivery_time(skb, cookie_init_timestamp(req, now),
3631                                       true);
3632         else
3633 #endif
3634         {
3635                 skb_set_delivery_time(skb, now, true);
3636                 if (!tcp_rsk(req)->snt_synack) /* Timestamp first SYNACK */
3637                         tcp_rsk(req)->snt_synack = tcp_skb_timestamp_us(skb);
3638         }
3639
3640 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3641         rcu_read_lock();
3642         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3643 #endif
3644         skb_set_hash(skb, READ_ONCE(tcp_rsk(req)->txhash), PKT_HASH_TYPE_L4);
3645         /* bpf program will be interested in the tcp_flags */
3646         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK;
3647         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, md5,
3648                                              foc, synack_type,
3649                                              syn_skb) + sizeof(*th);
3650
3651         skb_push(skb, tcp_header_size);
3652         skb_reset_transport_header(skb);
3653
3654         th = (struct tcphdr *)skb->data;
3655         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3656         th->syn = 1;
3657         th->ack = 1;
3658         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3659         th->source = htons(ireq->ir_num);
3660         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3661         skb->mark = ireq->ir_mark;
3662         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3663         th->seq = htonl(tcp_rsk(req)->snt_isn);
3664         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3665         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3666
3667         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3668         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3669         tcp_options_write(th, NULL, &opts);
3670         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3671         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3672
3673 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3674         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3675         if (md5)
3676                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3677                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3678         rcu_read_unlock();
3679 #endif
3680
3681         bpf_skops_write_hdr_opt((struct sock *)sk, skb, req, syn_skb,
3682                                 synack_type, &opts);
3683
3684         skb_set_delivery_time(skb, now, true);
3685         tcp_add_tx_delay(skb, tp);
3686
3687         return skb;
3688 }
3689 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3690
3691 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3692 {
3693         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3694         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3695         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3696
3697         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3698                 return;
3699
3700         rcu_read_lock();
3701         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3702         if (likely(ca && bpf_try_module_get(ca, ca->owner))) {
3703                 bpf_module_put(icsk->icsk_ca_ops, icsk->icsk_ca_ops->owner);
3704                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3705                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3706         }
3707         rcu_read_unlock();
3708 }
3709
3710 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3711 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3712 {
3713         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3714         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3715         __u8 rcv_wscale;
3716         u32 rcv_wnd;
3717
3718         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3719          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3720          */
3721         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
3722         if (READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps))
3723                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
3724
3725 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3726         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk))
3727                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
3728 #endif
3729
3730         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3731         if (tp->rx_opt.user_mss)
3732                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3733         tp->max_window = 0;
3734         tcp_mtup_init(sk);
3735         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3736
3737         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3738
3739         if (!tp->window_clamp)
3740                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3741         tp->advmss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3742
3743         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3744
3745         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3746         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3747             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3748                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3749
3750         rcv_wnd = tcp_rwnd_init_bpf(sk);
3751         if (rcv_wnd == 0)
3752                 rcv_wnd = dst_metric(dst, RTAX_INITRWND);
3753
3754         tcp_select_initial_window(sk, tcp_full_space(sk),
3755                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3756                                   &tp->rcv_wnd,
3757                                   &tp->window_clamp,
3758                                   READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling),
3759                                   &rcv_wscale,
3760                                   rcv_wnd);
3761
3762         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3763         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3764
3765         sk->sk_err = 0;
3766         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3767         tp->snd_wnd = 0;
3768         tcp_init_wl(tp, 0);
3769         tcp_write_queue_purge(sk);
3770         tp->snd_una = tp->write_seq;
3771         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3772         tp->snd_up = tp->write_seq;
3773         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->write_seq);
3774
3775         if (likely(!tp->repair))
3776                 tp->rcv_nxt = 0;
3777         else
3778                 tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3779         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3780         WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
3781
3782         inet_csk(sk)->icsk_rto = tcp_timeout_init(sk);
3783         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3784         tcp_clear_retrans(tp);
3785 }
3786
3787 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3788 {
3789         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3790         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3791
3792         tcb->end_seq += skb->len;
3793         __skb_header_release(skb);
3794         sk_wmem_queued_add(sk, skb->truesize);
3795         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3796         WRITE_ONCE(tp->write_seq, tcb->end_seq);
3797         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3798 }
3799
3800 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3801  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3802  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3803  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3804  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3805  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3806  */
3807 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3808 {
3809         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3810         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3811         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3812         int space, err = 0;
3813         struct sk_buff *syn_data;
3814
3815         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3816         if (!tcp_fastopen_cookie_check(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie))
3817                 goto fallback;
3818
3819         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3820          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3821          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3822          */
3823         tp->rx_opt.mss_clamp = tcp_mss_clamp(tp, tp->rx_opt.mss_clamp);
3824         /* Sync mss_cache after updating the mss_clamp */
3825         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
3826
3827         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie) -
3828                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3829
3830         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3831
3832         /* limit to order-0 allocations */
3833         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3834
3835         syn_data = tcp_stream_alloc_skb(sk, space, sk->sk_allocation, false);
3836         if (!syn_data)
3837                 goto fallback;
3838         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3839         if (space) {
3840                 int copied = copy_from_iter(skb_put(syn_data, space), space,
3841                                             &fo->data->msg_iter);
3842                 if (unlikely(!copied)) {
3843                         tcp_skb_tsorted_anchor_cleanup(syn_data);
3844                         kfree_skb(syn_data);
3845                         goto fallback;
3846                 }
3847                 if (copied != space) {
3848                         skb_trim(syn_data, copied);
3849                         space = copied;
3850                 }
3851                 skb_zcopy_set(syn_data, fo->uarg, NULL);
3852         }
3853         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3854         if (space == fo->size)
3855                 fo->data = NULL;
3856         fo->copied = space;
3857
3858         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3859         if (syn_data->len)
3860                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3861
3862         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3863
3864         skb_set_delivery_time(syn, syn_data->skb_mstamp_ns, true);
3865
3866         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3867          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3868          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3869          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3870          */
3871         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3872         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3873         if (!err) {
3874                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3875                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, syn_data);
3876                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3877                 goto done;
3878         }
3879
3880         /* data was not sent, put it in write_queue */
3881         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, syn_data);
3882         tp->packets_out -= tcp_skb_pcount(syn_data);
3883
3884 fallback:
3885         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3886         if (fo->cookie.len > 0)
3887                 fo->cookie.len = 0;
3888         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3889         if (err)
3890                 tp->syn_fastopen = 0;
3891 done:
3892         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3893         return err;
3894 }
3895
3896 /* Build a SYN and send it off. */
3897 int tcp_connect(struct sock *sk)
3898 {
3899         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3900         struct sk_buff *buff;
3901         int err;
3902
3903         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_TCP_CONNECT_CB, 0, NULL);
3904
3905         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3906                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3907
3908         tcp_connect_init(sk);
3909
3910         if (unlikely(tp->repair)) {
3911                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3912                 return 0;
3913         }
3914
3915         buff = tcp_stream_alloc_skb(sk, 0, sk->sk_allocation, true);
3916         if (unlikely(!buff))
3917                 return -ENOBUFS;
3918
3919         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3920         tcp_mstamp_refresh(tp);
3921         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp(tp);
3922         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3923         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3924         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
3925
3926         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3927         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3928               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3929         if (err == -ECONNREFUSED)
3930                 return err;
3931
3932         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3933          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3934          */
3935         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->write_seq);
3936         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3937         buff = tcp_send_head(sk);
3938         if (unlikely(buff)) {
3939                 WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->seq);
3940                 tp->pushed_seq  = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3941         }
3942         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3943
3944         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3945         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3946                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3947         return 0;
3948 }
3949 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3950
3951 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3952  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3953  * for details.
3954  */
3955 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3956 {
3957         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3958         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3959         unsigned long timeout;
3960
3961         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3962                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3963                 int max_ato = HZ / 2;
3964
3965                 if (inet_csk_in_pingpong_mode(sk) ||
3966                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3967                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3968
3969                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3970
3971                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3972                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3973                  * directly.
3974                  */
3975                 if (tp->srtt_us) {
3976                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3977                                         TCP_DELACK_MIN);
3978
3979                         if (rtt < max_ato)
3980                                 max_ato = rtt;
3981                 }
3982
3983                 ato = min(ato, max_ato);
3984         }
3985
3986         ato = min_t(u32, ato, inet_csk(sk)->icsk_delack_max);
3987
3988         /* Stay within the limit we were given */
3989         timeout = jiffies + ato;
3990
3991         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3992         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3993                 /* If delack timer is about to expire, send ACK now. */
3994                 if (time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3995                         tcp_send_ack(sk);
3996                         return;
3997                 }
3998
3999                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
4000                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
4001         }
4002         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
4003         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
4004         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
4005 }
4006
4007 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
4008 void __tcp_send_ack(struct sock *sk, u32 rcv_nxt)
4009 {
4010         struct sk_buff *buff;
4011
4012         /* If we have been reset, we may not send again. */
4013         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4014                 return;
4015
4016         /* We are not putting this on the write queue, so
4017          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
4018          * sock.
4019          */
4020         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
4021                          sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
4022         if (unlikely(!buff)) {
4023                 struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
4024                 unsigned long delay;
4025
4026                 delay = TCP_DELACK_MAX << icsk->icsk_ack.retry;
4027                 if (delay < TCP_RTO_MAX)
4028                         icsk->icsk_ack.retry++;
4029                 inet_csk_schedule_ack(sk);
4030                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
4031                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK, delay, TCP_RTO_MAX);
4032                 return;
4033         }
4034
4035         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
4036         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
4037         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
4038
4039         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
4040          * too much.
4041          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
4042          */
4043         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
4044
4045         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
4046         __tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, (__force gfp_t)0, rcv_nxt);
4047 }
4048 EXPORT_SYMBOL_GPL(__tcp_send_ack);
4049
4050 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
4051 {
4052         __tcp_send_ack(sk, tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
4053 }
4054
4055 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
4056  * number. It assumes the other end will try to ack it.
4057  *
4058  * Question: what should we make while urgent mode?
4059  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
4060  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
4061  *
4062  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
4063  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
4064  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
4065  */
4066 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
4067 {
4068         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4069         struct sk_buff *skb;
4070
4071         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
4072         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
4073                         sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
4074         if (!skb)
4075                 return -1;
4076
4077         /* Reserve space for headers and set control bits. */
4078         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
4079         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
4080          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
4081          * send it.
4082          */
4083         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
4084         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
4085         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, (__force gfp_t)0);
4086 }
4087
4088 /* Called from setsockopt( ... TCP_REPAIR ) */
4089 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
4090 {
4091         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
4092                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
4093                 tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
4094                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
4095         }
4096 }
4097
4098 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
4099 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
4100 {
4101         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4102         struct sk_buff *skb;
4103
4104         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4105                 return -1;
4106
4107         skb = tcp_send_head(sk);
4108         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
4109                 int err;
4110                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
4111                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4112
4113                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
4114                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4115
4116                 /* We are probing the opening of a window
4117                  * but the window size is != 0
4118                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
4119                  */
4120                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
4121                     skb->len > mss) {
4122                         seg_size = min(seg_size, mss);
4123                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
4124                         if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
4125                                          skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
4126                                 return -1;
4127                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
4128                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
4129
4130                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
4131                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
4132                 if (!err)
4133                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
4134                 return err;
4135         } else {
4136                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
4137                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
4138                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
4139         }
4140 }
4141
4142 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
4143  * a partial packet else a zero probe.
4144  */
4145 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
4146 {
4147         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
4148         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4149         struct net *net = sock_net(sk);
4150         unsigned long timeout;
4151         int err;
4152
4153         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
4154
4155         if (tp->packets_out || tcp_write_queue_empty(sk)) {
4156                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
4157                 icsk->icsk_probes_out = 0;
4158                 icsk->icsk_backoff = 0;
4159                 icsk->icsk_probes_tstamp = 0;
4160                 return;
4161         }
4162
4163         icsk->icsk_probes_out++;
4164         if (err <= 0) {
4165                 if (icsk->icsk_backoff < READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_retries2))
4166                         icsk->icsk_backoff++;
4167                 timeout = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
4168         } else {
4169                 /* If packet was not sent due to local congestion,
4170                  * Let senders fight for local resources conservatively.
4171                  */
4172                 timeout = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
4173         }
4174
4175         timeout = tcp_clamp_probe0_to_user_timeout(sk, timeout);
4176         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0, timeout, TCP_RTO_MAX);
4177 }
4178
4179 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
4180 {
4181         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
4182         struct flowi fl;
4183         int res;
4184
4185         /* Paired with WRITE_ONCE() in sock_setsockopt() */
4186         if (READ_ONCE(sk->sk_txrehash) == SOCK_TXREHASH_ENABLED)
4187                 WRITE_ONCE(tcp_rsk(req)->txhash, net_tx_rndhash());
4188         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, TCP_SYNACK_NORMAL,
4189                                   NULL);
4190         if (!res) {
4191                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
4192                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
4193                 if (unlikely(tcp_passive_fastopen(sk)))
4194                         tcp_sk(sk)->total_retrans++;
4195                 trace_tcp_retransmit_synack(sk, req);
4196         }
4197         return res;
4198 }
4199 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);