GNU Linux-libre 5.15.137-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 (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
263         /* Never shrink the offered window */
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 (new_win == 0)
273                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
274                                       LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
275                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
276         }
277         tp->rcv_wnd = new_win;
278         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
279
280         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
281          * scaled window.
282          */
283         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale &&
284             sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
285                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
286         else
287                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
288
289         /* RFC1323 scaling applied */
290         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
291
292         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
293         if (new_win == 0) {
294                 tp->pred_flags = 0;
295                 if (old_win)
296                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
297                                       LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
298         } else if (old_win == 0) {
299                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
300         }
301
302         return new_win;
303 }
304
305 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
306 static void tcp_ecn_send_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
307 {
308         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
309
310         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
311         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
312                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
313         else if (tcp_ca_needs_ecn(sk) ||
314                  tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk))
315                 INET_ECN_xmit(sk);
316 }
317
318 /* Packet ECN state for a SYN.  */
319 static void tcp_ecn_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
320 {
321         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
322         bool bpf_needs_ecn = tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk);
323         bool use_ecn = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn) == 1 ||
324                 tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn;
325
326         if (!use_ecn) {
327                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
328
329                 if (dst && dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_ECN))
330                         use_ecn = true;
331         }
332
333         tp->ecn_flags = 0;
334
335         if (use_ecn) {
336                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
337                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
338                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn)
339                         INET_ECN_xmit(sk);
340         }
341 }
342
343 static void tcp_ecn_clear_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
344 {
345         if (READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn_fallback))
346                 /* tp->ecn_flags are cleared at a later point in time when
347                  * SYN ACK is ultimatively being received.
348                  */
349                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~(TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR);
350 }
351
352 static void
353 tcp_ecn_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
354 {
355         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
356                 th->ece = 1;
357 }
358
359 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
360  * be sent.
361  */
362 static void tcp_ecn_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
363                          struct tcphdr *th, int tcp_header_len)
364 {
365         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
366
367         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
368                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
369                 if (skb->len != tcp_header_len &&
370                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
371                         INET_ECN_xmit(sk);
372                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
373                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
374                                 th->cwr = 1;
375                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
376                         }
377                 } else if (!tcp_ca_needs_ecn(sk)) {
378                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
379                         INET_ECN_dontxmit(sk);
380                 }
381                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
382                         th->ece = 1;
383         }
384 }
385
386 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
387  * auto increment end seqno.
388  */
389 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
390 {
391         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
392
393         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
394         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
395
396         tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
397
398         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
399         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
400                 seq++;
401         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
402 }
403
404 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
405 {
406         return tp->snd_una != tp->snd_up;
407 }
408
409 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
410 #define OPTION_TS               (1 << 1)
411 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
412 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
413 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
414 #define OPTION_SMC              (1 << 9)
415 #define OPTION_MPTCP            (1 << 10)
416
417 static void smc_options_write(__be32 *ptr, u16 *options)
418 {
419 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
420         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
421                 if (unlikely(OPTION_SMC & *options)) {
422                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
423                                        (TCPOPT_NOP  << 16) |
424                                        (TCPOPT_EXP <<  8) |
425                                        (TCPOLEN_EXP_SMC_BASE));
426                         *ptr++ = htonl(TCPOPT_SMC_MAGIC);
427                 }
428         }
429 #endif
430 }
431
432 struct tcp_out_options {
433         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
434         u16 mss;                /* 0 to disable */
435         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
436         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
437         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
438         u8 bpf_opt_len;         /* length of BPF hdr option */
439         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
440         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
441         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
442         struct mptcp_out_options mptcp;
443 };
444
445 static void mptcp_options_write(__be32 *ptr, const struct tcp_sock *tp,
446                                 struct tcp_out_options *opts)
447 {
448 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP)
449         if (unlikely(OPTION_MPTCP & opts->options))
450                 mptcp_write_options(ptr, tp, &opts->mptcp);
451 #endif
452 }
453
454 #ifdef CONFIG_CGROUP_BPF
455 static int bpf_skops_write_hdr_opt_arg0(struct sk_buff *skb,
456                                         enum tcp_synack_type synack_type)
457 {
458         if (unlikely(!skb))
459                 return BPF_WRITE_HDR_TCP_CURRENT_MSS;
460
461         if (unlikely(synack_type == TCP_SYNACK_COOKIE))
462                 return BPF_WRITE_HDR_TCP_SYNACK_COOKIE;
463
464         return 0;
465 }
466
467 /* req, syn_skb and synack_type are used when writing synack */
468 static void bpf_skops_hdr_opt_len(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
469                                   struct request_sock *req,
470                                   struct sk_buff *syn_skb,
471                                   enum tcp_synack_type synack_type,
472                                   struct tcp_out_options *opts,
473                                   unsigned int *remaining)
474 {
475         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
476         int err;
477
478         if (likely(!BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tcp_sk(sk),
479                                            BPF_SOCK_OPS_WRITE_HDR_OPT_CB_FLAG)) ||
480             !*remaining)
481                 return;
482
483         /* *remaining has already been aligned to 4 bytes, so *remaining >= 4 */
484
485         /* init sock_ops */
486         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
487
488         sock_ops.op = BPF_SOCK_OPS_HDR_OPT_LEN_CB;
489
490         if (req) {
491                 /* The listen "sk" cannot be passed here because
492                  * it is not locked.  It would not make too much
493                  * sense to do bpf_setsockopt(listen_sk) based
494                  * on individual connection request also.
495                  *
496                  * Thus, "req" is passed here and the cgroup-bpf-progs
497                  * of the listen "sk" will be run.
498                  *
499                  * "req" is also used here for fastopen even the "sk" here is
500                  * a fullsock "child" sk.  It is to keep the behavior
501                  * consistent between fastopen and non-fastopen on
502                  * the bpf programming side.
503                  */
504                 sock_ops.sk = (struct sock *)req;
505                 sock_ops.syn_skb = syn_skb;
506         } else {
507                 sock_owned_by_me(sk);
508
509                 sock_ops.is_fullsock = 1;
510                 sock_ops.sk = sk;
511         }
512
513         sock_ops.args[0] = bpf_skops_write_hdr_opt_arg0(skb, synack_type);
514         sock_ops.remaining_opt_len = *remaining;
515         /* tcp_current_mss() does not pass a skb */
516         if (skb)
517                 bpf_skops_init_skb(&sock_ops, skb, 0);
518
519         err = BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS_SK(&sock_ops, sk);
520
521         if (err || sock_ops.remaining_opt_len == *remaining)
522                 return;
523
524         opts->bpf_opt_len = *remaining - sock_ops.remaining_opt_len;
525         /* round up to 4 bytes */
526         opts->bpf_opt_len = (opts->bpf_opt_len + 3) & ~3;
527
528         *remaining -= opts->bpf_opt_len;
529 }
530
531 static void bpf_skops_write_hdr_opt(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
532                                     struct request_sock *req,
533                                     struct sk_buff *syn_skb,
534                                     enum tcp_synack_type synack_type,
535                                     struct tcp_out_options *opts)
536 {
537         u8 first_opt_off, nr_written, max_opt_len = opts->bpf_opt_len;
538         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
539         int err;
540
541         if (likely(!max_opt_len))
542                 return;
543
544         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
545
546         sock_ops.op = BPF_SOCK_OPS_WRITE_HDR_OPT_CB;
547
548         if (req) {
549                 sock_ops.sk = (struct sock *)req;
550                 sock_ops.syn_skb = syn_skb;
551         } else {
552                 sock_owned_by_me(sk);
553
554                 sock_ops.is_fullsock = 1;
555                 sock_ops.sk = sk;
556         }
557
558         sock_ops.args[0] = bpf_skops_write_hdr_opt_arg0(skb, synack_type);
559         sock_ops.remaining_opt_len = max_opt_len;
560         first_opt_off = tcp_hdrlen(skb) - max_opt_len;
561         bpf_skops_init_skb(&sock_ops, skb, first_opt_off);
562
563         err = BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS_SK(&sock_ops, sk);
564
565         if (err)
566                 nr_written = 0;
567         else
568                 nr_written = max_opt_len - sock_ops.remaining_opt_len;
569
570         if (nr_written < max_opt_len)
571                 memset(skb->data + first_opt_off + nr_written, TCPOPT_NOP,
572                        max_opt_len - nr_written);
573 }
574 #else
575 static void bpf_skops_hdr_opt_len(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
576                                   struct request_sock *req,
577                                   struct sk_buff *syn_skb,
578                                   enum tcp_synack_type synack_type,
579                                   struct tcp_out_options *opts,
580                                   unsigned int *remaining)
581 {
582 }
583
584 static void bpf_skops_write_hdr_opt(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
585                                     struct request_sock *req,
586                                     struct sk_buff *syn_skb,
587                                     enum tcp_synack_type synack_type,
588                                     struct tcp_out_options *opts)
589 {
590 }
591 #endif
592
593 /* Write previously computed TCP options to the packet.
594  *
595  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
596  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
597  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
598  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
599  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
600  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
601  * particular reason why the ordering would need to be changed).
602  *
603  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
604  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
605  */
606 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
607                               struct tcp_out_options *opts)
608 {
609         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
610
611         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
612                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
613                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
614                 /* overload cookie hash location */
615                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
616                 ptr += 4;
617         }
618
619         if (unlikely(opts->mss)) {
620                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
621                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
622                                opts->mss);
623         }
624
625         if (likely(OPTION_TS & options)) {
626                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
627                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
628                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
629                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
630                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
631                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
632                 } else {
633                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
634                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
635                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
636                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
637                 }
638                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
639                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
640         }
641
642         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
643                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
644                                (TCPOPT_NOP << 16) |
645                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
646                                TCPOLEN_SACK_PERM);
647         }
648
649         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
650                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
651                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
652                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
653                                opts->ws);
654         }
655
656         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
657                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
658                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
659                 int this_sack;
660
661                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
662                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
663                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
664                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
665                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
666
667                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
668                      ++this_sack) {
669                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
670                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
671                 }
672
673                 tp->rx_opt.dsack = 0;
674         }
675
676         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
677                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
678                 u8 *p = (u8 *)ptr;
679                 u32 len; /* Fast Open option length */
680
681                 if (foc->exp) {
682                         len = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
683                         *ptr = htonl((TCPOPT_EXP << 24) | (len << 16) |
684                                      TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
685                         p += TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE;
686                 } else {
687                         len = TCPOLEN_FASTOPEN_BASE + foc->len;
688                         *p++ = TCPOPT_FASTOPEN;
689                         *p++ = len;
690                 }
691
692                 memcpy(p, foc->val, foc->len);
693                 if ((len & 3) == 2) {
694                         p[foc->len] = TCPOPT_NOP;
695                         p[foc->len + 1] = TCPOPT_NOP;
696                 }
697                 ptr += (len + 3) >> 2;
698         }
699
700         smc_options_write(ptr, &options);
701
702         mptcp_options_write(ptr, tp, opts);
703 }
704
705 static void smc_set_option(const struct tcp_sock *tp,
706                            struct tcp_out_options *opts,
707                            unsigned int *remaining)
708 {
709 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
710         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
711                 if (tp->syn_smc) {
712                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
713                                 opts->options |= OPTION_SMC;
714                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
715                         }
716                 }
717         }
718 #endif
719 }
720
721 static void smc_set_option_cond(const struct tcp_sock *tp,
722                                 const struct inet_request_sock *ireq,
723                                 struct tcp_out_options *opts,
724                                 unsigned int *remaining)
725 {
726 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
727         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
728                 if (tp->syn_smc && ireq->smc_ok) {
729                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
730                                 opts->options |= OPTION_SMC;
731                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
732                         }
733                 }
734         }
735 #endif
736 }
737
738 static void mptcp_set_option_cond(const struct request_sock *req,
739                                   struct tcp_out_options *opts,
740                                   unsigned int *remaining)
741 {
742         if (rsk_is_mptcp(req)) {
743                 unsigned int size;
744
745                 if (mptcp_synack_options(req, &size, &opts->mptcp)) {
746                         if (*remaining >= size) {
747                                 opts->options |= OPTION_MPTCP;
748                                 *remaining -= size;
749                         }
750                 }
751         }
752 }
753
754 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
755  * network wire format yet.
756  */
757 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
758                                 struct tcp_out_options *opts,
759                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
760 {
761         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
762         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
763         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
764
765         *md5 = NULL;
766 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
767         if (static_branch_unlikely(&tcp_md5_needed) &&
768             rcu_access_pointer(tp->md5sig_info)) {
769                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
770                 if (*md5) {
771                         opts->options |= OPTION_MD5;
772                         remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
773                 }
774         }
775 #endif
776
777         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
778          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
779          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
780          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
781          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
782          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
783          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
784          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
785          * going out.  */
786         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
787         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
788
789         if (likely(READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps) && !*md5)) {
790                 opts->options |= OPTION_TS;
791                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset;
792                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
793                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
794         }
795         if (likely(READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling))) {
796                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
797                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
798                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
799         }
800         if (likely(READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_sack))) {
801                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
802                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
803                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
804         }
805
806         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
807                 u32 need = fastopen->cookie.len;
808
809                 need += fastopen->cookie.exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
810                                                TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
811                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
812                 if (remaining >= need) {
813                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
814                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
815                         remaining -= need;
816                         tp->syn_fastopen = 1;
817                         tp->syn_fastopen_exp = fastopen->cookie.exp ? 1 : 0;
818                 }
819         }
820
821         smc_set_option(tp, opts, &remaining);
822
823         if (sk_is_mptcp(sk)) {
824                 unsigned int size;
825
826                 if (mptcp_syn_options(sk, skb, &size, &opts->mptcp)) {
827                         opts->options |= OPTION_MPTCP;
828                         remaining -= size;
829                 }
830         }
831
832         bpf_skops_hdr_opt_len(sk, skb, NULL, NULL, 0, opts, &remaining);
833
834         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
835 }
836
837 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
838 static unsigned int tcp_synack_options(const struct sock *sk,
839                                        struct request_sock *req,
840                                        unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
841                                        struct tcp_out_options *opts,
842                                        const struct tcp_md5sig_key *md5,
843                                        struct tcp_fastopen_cookie *foc,
844                                        enum tcp_synack_type synack_type,
845                                        struct sk_buff *syn_skb)
846 {
847         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
848         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
849
850 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
851         if (md5) {
852                 opts->options |= OPTION_MD5;
853                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
854
855                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
856                  * options. There was discussion about disabling SACK
857                  * rather than TS in order to fit in better with old,
858                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
859                  */
860                 if (synack_type != TCP_SYNACK_COOKIE)
861                         ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
862         }
863 #endif
864
865         /* We always send an MSS option. */
866         opts->mss = mss;
867         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
868
869         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
870                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
871                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
872                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
873         }
874         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
875                 opts->options |= OPTION_TS;
876                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tcp_rsk(req)->ts_off;
877                 opts->tsecr = READ_ONCE(req->ts_recent);
878                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
879         }
880         if (likely(ireq->sack_ok)) {
881                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
882                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
883                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
884         }
885         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
886                 u32 need = foc->len;
887
888                 need += foc->exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
889                                    TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
890                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
891                 if (remaining >= need) {
892                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
893                         opts->fastopen_cookie = foc;
894                         remaining -= need;
895                 }
896         }
897
898         mptcp_set_option_cond(req, opts, &remaining);
899
900         smc_set_option_cond(tcp_sk(sk), ireq, opts, &remaining);
901
902         bpf_skops_hdr_opt_len((struct sock *)sk, skb, req, syn_skb,
903                               synack_type, opts, &remaining);
904
905         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
906 }
907
908 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
909  * final wire format yet.
910  */
911 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
912                                         struct tcp_out_options *opts,
913                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
914 {
915         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
916         unsigned int size = 0;
917         unsigned int eff_sacks;
918
919         opts->options = 0;
920
921         *md5 = NULL;
922 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
923         if (static_branch_unlikely(&tcp_md5_needed) &&
924             rcu_access_pointer(tp->md5sig_info)) {
925                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
926                 if (*md5) {
927                         opts->options |= OPTION_MD5;
928                         size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
929                 }
930         }
931 #endif
932
933         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
934                 opts->options |= OPTION_TS;
935                 opts->tsval = skb ? tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset : 0;
936                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
937                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
938         }
939
940         /* MPTCP options have precedence over SACK for the limited TCP
941          * option space because a MPTCP connection would be forced to
942          * fall back to regular TCP if a required multipath option is
943          * missing. SACK still gets a chance to use whatever space is
944          * left.
945          */
946         if (sk_is_mptcp(sk)) {
947                 unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
948                 unsigned int opt_size = 0;
949
950                 if (mptcp_established_options(sk, skb, &opt_size, remaining,
951                                               &opts->mptcp)) {
952                         opts->options |= OPTION_MPTCP;
953                         size += opt_size;
954                 }
955         }
956
957         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
958         if (unlikely(eff_sacks)) {
959                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
960                 if (unlikely(remaining < TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
961                                          TCPOLEN_SACK_PERBLOCK))
962                         return size;
963
964                 opts->num_sack_blocks =
965                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
966                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
967                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
968
969                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
970                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
971         }
972
973         if (unlikely(BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp,
974                                             BPF_SOCK_OPS_WRITE_HDR_OPT_CB_FLAG))) {
975                 unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
976
977                 bpf_skops_hdr_opt_len(sk, skb, NULL, NULL, 0, opts, &remaining);
978
979                 size = MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
980         }
981
982         return size;
983 }
984
985
986 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
987  *
988  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
989  * to reduce RTT and bufferbloat.
990  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
991  *
992  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
993  * needs to be reallocated in a driver.
994  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
995  *
996  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
997  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
998  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
999  */
1000 struct tsq_tasklet {
1001         struct tasklet_struct   tasklet;
1002         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
1003 };
1004 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
1005
1006 static void tcp_tsq_write(struct sock *sk)
1007 {
1008         if ((1 << sk->sk_state) &
1009             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
1010              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK)) {
1011                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1012
1013                 if (tp->lost_out > tp->retrans_out &&
1014                     tcp_snd_cwnd(tp) > tcp_packets_in_flight(tp)) {
1015                         tcp_mstamp_refresh(tp);
1016                         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
1017                 }
1018
1019                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tp->nonagle,
1020                                0, GFP_ATOMIC);
1021         }
1022 }
1023
1024 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
1025 {
1026         bh_lock_sock(sk);
1027         if (!sock_owned_by_user(sk))
1028                 tcp_tsq_write(sk);
1029         else if (!test_and_set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags))
1030                 sock_hold(sk);
1031         bh_unlock_sock(sk);
1032 }
1033 /*
1034  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
1035  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
1036  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
1037  * interrupt us (non NAPI drivers)
1038  */
1039 static void tcp_tasklet_func(struct tasklet_struct *t)
1040 {
1041         struct tsq_tasklet *tsq = from_tasklet(tsq,  t, tasklet);
1042         LIST_HEAD(list);
1043         unsigned long flags;
1044         struct list_head *q, *n;
1045         struct tcp_sock *tp;
1046         struct sock *sk;
1047
1048         local_irq_save(flags);
1049         list_splice_init(&tsq->head, &list);
1050         local_irq_restore(flags);
1051
1052         list_for_each_safe(q, n, &list) {
1053                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
1054                 list_del(&tp->tsq_node);
1055
1056                 sk = (struct sock *)tp;
1057                 smp_mb__before_atomic();
1058                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &sk->sk_tsq_flags);
1059
1060                 tcp_tsq_handler(sk);
1061                 sk_free(sk);
1062         }
1063 }
1064
1065 #define TCP_DEFERRED_ALL (TCPF_TSQ_DEFERRED |           \
1066                           TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED |   \
1067                           TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED |  \
1068                           TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED)
1069 /**
1070  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
1071  * @sk: socket
1072  *
1073  * called from release_sock() to perform protocol dependent
1074  * actions before socket release.
1075  */
1076 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
1077 {
1078         unsigned long flags, nflags;
1079
1080         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
1081         do {
1082                 flags = sk->sk_tsq_flags;
1083                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
1084                         return;
1085                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
1086         } while (cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, flags, nflags) != flags);
1087
1088         if (flags & TCPF_TSQ_DEFERRED) {
1089                 tcp_tsq_write(sk);
1090                 __sock_put(sk);
1091         }
1092         /* Here begins the tricky part :
1093          * We are called from release_sock() with :
1094          * 1) BH disabled
1095          * 2) sk_lock.slock spinlock held
1096          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
1097          *
1098          * But following code is meant to be called from BH handlers,
1099          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
1100          */
1101         sock_release_ownership(sk);
1102
1103         if (flags & TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED) {
1104                 tcp_write_timer_handler(sk);
1105                 __sock_put(sk);
1106         }
1107         if (flags & TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED) {
1108                 tcp_delack_timer_handler(sk);
1109                 __sock_put(sk);
1110         }
1111         if (flags & TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED) {
1112                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
1113                 __sock_put(sk);
1114         }
1115 }
1116 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
1117
1118 void __init tcp_tasklet_init(void)
1119 {
1120         int i;
1121
1122         for_each_possible_cpu(i) {
1123                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
1124
1125                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
1126                 tasklet_setup(&tsq->tasklet, tcp_tasklet_func);
1127         }
1128 }
1129
1130 /*
1131  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
1132  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
1133  * hold qdisc lock.
1134  */
1135 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
1136 {
1137         struct sock *sk = skb->sk;
1138         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1139         unsigned long flags, nval, oval;
1140
1141         /* Keep one reference on sk_wmem_alloc.
1142          * Will be released by sk_free() from here or tcp_tasklet_func()
1143          */
1144         WARN_ON(refcount_sub_and_test(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc));
1145
1146         /* If this softirq is serviced by ksoftirqd, we are likely under stress.
1147          * Wait until our queues (qdisc + devices) are drained.
1148          * This gives :
1149          * - less callbacks to tcp_write_xmit(), reducing stress (batches)
1150          * - chance for incoming ACK (processed by another cpu maybe)
1151          *   to migrate this flow (skb->ooo_okay will be eventually set)
1152          */
1153         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= SKB_TRUESIZE(1) && this_cpu_ksoftirqd() == current)
1154                 goto out;
1155
1156         for (oval = READ_ONCE(sk->sk_tsq_flags);; oval = nval) {
1157                 struct tsq_tasklet *tsq;
1158                 bool empty;
1159
1160                 if (!(oval & TSQF_THROTTLED) || (oval & TSQF_QUEUED))
1161                         goto out;
1162
1163                 nval = (oval & ~TSQF_THROTTLED) | TSQF_QUEUED;
1164                 nval = cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, oval, nval);
1165                 if (nval != oval)
1166                         continue;
1167
1168                 /* queue this socket to tasklet queue */
1169                 local_irq_save(flags);
1170                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
1171                 empty = list_empty(&tsq->head);
1172                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
1173                 if (empty)
1174                         tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
1175                 local_irq_restore(flags);
1176                 return;
1177         }
1178 out:
1179         sk_free(sk);
1180 }
1181
1182 /* Note: Called under soft irq.
1183  * We can call TCP stack right away, unless socket is owned by user.
1184  */
1185 enum hrtimer_restart tcp_pace_kick(struct hrtimer *timer)
1186 {
1187         struct tcp_sock *tp = container_of(timer, struct tcp_sock, pacing_timer);
1188         struct sock *sk = (struct sock *)tp;
1189
1190         tcp_tsq_handler(sk);
1191         sock_put(sk);
1192
1193         return HRTIMER_NORESTART;
1194 }
1195
1196 static void tcp_update_skb_after_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1197                                       u64 prior_wstamp)
1198 {
1199         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1200
1201         if (sk->sk_pacing_status != SK_PACING_NONE) {
1202                 unsigned long rate = sk->sk_pacing_rate;
1203
1204                 /* Original sch_fq does not pace first 10 MSS
1205                  * Note that tp->data_segs_out overflows after 2^32 packets,
1206                  * this is a minor annoyance.
1207                  */
1208                 if (rate != ~0UL && rate && tp->data_segs_out >= 10) {
1209                         u64 len_ns = div64_ul((u64)skb->len * NSEC_PER_SEC, rate);
1210                         u64 credit = tp->tcp_wstamp_ns - prior_wstamp;
1211
1212                         /* take into account OS jitter */
1213                         len_ns -= min_t(u64, len_ns / 2, credit);
1214                         tp->tcp_wstamp_ns += len_ns;
1215                 }
1216         }
1217         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
1218 }
1219
1220 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(int ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl));
1221 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(int inet6_csk_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl));
1222 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(void tcp_v4_send_check(struct sock *sk, struct sk_buff *skb));
1223
1224 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
1225  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
1226  * transmission and possible later retransmissions.
1227  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
1228  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
1229  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
1230  * device.
1231  *
1232  * We are working here with either a clone of the original
1233  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
1234  */
1235 static int __tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1236                               int clone_it, gfp_t gfp_mask, u32 rcv_nxt)
1237 {
1238         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1239         struct inet_sock *inet;
1240         struct tcp_sock *tp;
1241         struct tcp_skb_cb *tcb;
1242         struct tcp_out_options opts;
1243         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
1244         struct sk_buff *oskb = NULL;
1245         struct tcp_md5sig_key *md5;
1246         struct tcphdr *th;
1247         u64 prior_wstamp;
1248         int err;
1249
1250         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
1251         tp = tcp_sk(sk);
1252         prior_wstamp = tp->tcp_wstamp_ns;
1253         tp->tcp_wstamp_ns = max(tp->tcp_wstamp_ns, tp->tcp_clock_cache);
1254         skb->skb_mstamp_ns = tp->tcp_wstamp_ns;
1255         if (clone_it) {
1256                 TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq
1257                         - tp->snd_una;
1258                 oskb = skb;
1259
1260                 tcp_skb_tsorted_save(oskb) {
1261                         if (unlikely(skb_cloned(oskb)))
1262                                 skb = pskb_copy(oskb, gfp_mask);
1263                         else
1264                                 skb = skb_clone(oskb, gfp_mask);
1265                 } tcp_skb_tsorted_restore(oskb);
1266
1267                 if (unlikely(!skb))
1268                         return -ENOBUFS;
1269                 /* retransmit skbs might have a non zero value in skb->dev
1270                  * because skb->dev is aliased with skb->rbnode.rb_left
1271                  */
1272                 skb->dev = NULL;
1273         }
1274
1275         inet = inet_sk(sk);
1276         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
1277         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
1278
1279         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
1280                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
1281         } else {
1282                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
1283                                                            &md5);
1284                 /* Force a PSH flag on all (GSO) packets to expedite GRO flush
1285                  * at receiver : This slightly improve GRO performance.
1286                  * Note that we do not force the PSH flag for non GSO packets,
1287                  * because they might be sent under high congestion events,
1288                  * and in this case it is better to delay the delivery of 1-MSS
1289                  * packets and thus the corresponding ACK packet that would
1290                  * release the following packet.
1291                  */
1292                 if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1293                         tcb->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
1294         }
1295         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
1296
1297         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
1298          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
1299          * which holds one reference to sk.
1300          *
1301          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
1302          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
1303          */
1304         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
1305
1306         /* If we had to use memory reserve to allocate this skb,
1307          * this might cause drops if packet is looped back :
1308          * Other socket might not have SOCK_MEMALLOC.
1309          * Packets not looped back do not care about pfmemalloc.
1310          */
1311         skb->pfmemalloc = 0;
1312
1313         skb_push(skb, tcp_header_size);
1314         skb_reset_transport_header(skb);
1315
1316         skb_orphan(skb);
1317         skb->sk = sk;
1318         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? __sock_wfree : tcp_wfree;
1319         refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
1320
1321         skb_set_dst_pending_confirm(skb, sk->sk_dst_pending_confirm);
1322
1323         /* Build TCP header and checksum it. */
1324         th = (struct tcphdr *)skb->data;
1325         th->source              = inet->inet_sport;
1326         th->dest                = inet->inet_dport;
1327         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
1328         th->ack_seq             = htonl(rcv_nxt);
1329         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
1330                                         tcb->tcp_flags);
1331
1332         th->check               = 0;
1333         th->urg_ptr             = 0;
1334
1335         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
1336         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1337                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1338                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1339                         th->urg = 1;
1340                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1341                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1342                         th->urg = 1;
1343                 }
1344         }
1345
1346         skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1347         if (likely(!(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
1348                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1349                 tcp_ecn_send(sk, skb, th, tcp_header_size);
1350         } else {
1351                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1352                  * is never scaled.
1353                  */
1354                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1355         }
1356
1357         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
1358
1359 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1360         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1361         if (md5) {
1362                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
1363                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1364                                                md5, sk, skb);
1365         }
1366 #endif
1367
1368         /* BPF prog is the last one writing header option */
1369         bpf_skops_write_hdr_opt(sk, skb, NULL, NULL, 0, &opts);
1370
1371         INDIRECT_CALL_INET(icsk->icsk_af_ops->send_check,
1372                            tcp_v6_send_check, tcp_v4_send_check,
1373                            sk, skb);
1374
1375         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1376                 tcp_event_ack_sent(sk, rcv_nxt);
1377
1378         if (skb->len != tcp_header_size) {
1379                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1380                 tp->data_segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1381                 tp->bytes_sent += skb->len - tcp_header_size;
1382         }
1383
1384         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1385                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1386                               tcp_skb_pcount(skb));
1387
1388         tp->segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1389         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
1390         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
1391         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1392         skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
1393
1394         /* Leave earliest departure time in skb->tstamp (skb->skb_mstamp_ns) */
1395
1396         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1397         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1398                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1399
1400         tcp_add_tx_delay(skb, tp);
1401
1402         err = INDIRECT_CALL_INET(icsk->icsk_af_ops->queue_xmit,
1403                                  inet6_csk_xmit, ip_queue_xmit,
1404                                  sk, skb, &inet->cork.fl);
1405
1406         if (unlikely(err > 0)) {
1407                 tcp_enter_cwr(sk);
1408                 err = net_xmit_eval(err);
1409         }
1410         if (!err && oskb) {
1411                 tcp_update_skb_after_send(sk, oskb, prior_wstamp);
1412                 tcp_rate_skb_sent(sk, oskb);
1413         }
1414         return err;
1415 }
1416
1417 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
1418                             gfp_t gfp_mask)
1419 {
1420         return __tcp_transmit_skb(sk, skb, clone_it, gfp_mask,
1421                                   tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
1422 }
1423
1424 /* This routine just queues the buffer for sending.
1425  *
1426  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1427  * otherwise socket can stall.
1428  */
1429 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1430 {
1431         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1432
1433         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1434         WRITE_ONCE(tp->write_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1435         __skb_header_release(skb);
1436         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1437         sk_wmem_queued_add(sk, skb->truesize);
1438         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1439 }
1440
1441 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1442 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1443 {
1444         if (skb->len <= mss_now) {
1445                 /* Avoid the costly divide in the normal
1446                  * non-TSO case.
1447                  */
1448                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1449                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1450         } else {
1451                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1452                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1453         }
1454 }
1455
1456 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1457  * tweaks to fix counters
1458  */
1459 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1460 {
1461         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1462
1463         tp->packets_out -= decr;
1464
1465         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1466                 tp->sacked_out -= decr;
1467         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1468                 tp->retrans_out -= decr;
1469         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1470                 tp->lost_out -= decr;
1471
1472         /* Reno case is special. Sigh... */
1473         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1474                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1475
1476         if (tp->lost_skb_hint &&
1477             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1478             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
1479                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1480
1481         tcp_verify_left_out(tp);
1482 }
1483
1484 static bool tcp_has_tx_tstamp(const struct sk_buff *skb)
1485 {
1486         return TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack ||
1487                 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP);
1488 }
1489
1490 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1491 {
1492         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1493
1494         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(skb)) &&
1495             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1496                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1497                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1498
1499                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1500                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1501                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1502                 TCP_SKB_CB(skb2)->txstamp_ack = TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack;
1503                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack = 0;
1504         }
1505 }
1506
1507 static void tcp_skb_fragment_eor(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1508 {
1509         TCP_SKB_CB(skb2)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1510         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 0;
1511 }
1512
1513 /* Insert buff after skb on the write or rtx queue of sk.  */
1514 static void tcp_insert_write_queue_after(struct sk_buff *skb,
1515                                          struct sk_buff *buff,
1516                                          struct sock *sk,
1517                                          enum tcp_queue tcp_queue)
1518 {
1519         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE)
1520                 __skb_queue_after(&sk->sk_write_queue, skb, buff);
1521         else
1522                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
1523 }
1524
1525 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1526  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1527  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1528  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1529  */
1530 int tcp_fragment(struct sock *sk, enum tcp_queue tcp_queue,
1531                  struct sk_buff *skb, u32 len,
1532                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1533 {
1534         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1535         struct sk_buff *buff;
1536         int nsize, old_factor;
1537         long limit;
1538         int nlen;
1539         u8 flags;
1540
1541         if (WARN_ON(len > skb->len))
1542                 return -EINVAL;
1543
1544         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1545         if (nsize < 0)
1546                 nsize = 0;
1547
1548         /* tcp_sendmsg() can overshoot sk_wmem_queued by one full size skb.
1549          * We need some allowance to not penalize applications setting small
1550          * SO_SNDBUF values.
1551          * Also allow first and last skb in retransmit queue to be split.
1552          */
1553         limit = sk->sk_sndbuf + 2 * SKB_TRUESIZE(GSO_MAX_SIZE);
1554         if (unlikely((sk->sk_wmem_queued >> 1) > limit &&
1555                      tcp_queue != TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE &&
1556                      skb != tcp_rtx_queue_head(sk) &&
1557                      skb != tcp_rtx_queue_tail(sk))) {
1558                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPWQUEUETOOBIG);
1559                 return -ENOMEM;
1560         }
1561
1562         if (skb_unclone_keeptruesize(skb, gfp))
1563                 return -ENOMEM;
1564
1565         /* Get a new skb... force flag on. */
1566         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp, true);
1567         if (!buff)
1568                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1569         skb_copy_decrypted(buff, skb);
1570         mptcp_skb_ext_copy(buff, skb);
1571
1572         sk_wmem_queued_add(sk, buff->truesize);
1573         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1574         nlen = skb->len - len - nsize;
1575         buff->truesize += nlen;
1576         skb->truesize -= nlen;
1577
1578         /* Correct the sequence numbers. */
1579         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1580         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1581         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1582
1583         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1584         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1585         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1586         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1587         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1588         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1589
1590         skb_split(skb, buff, len);
1591
1592         buff->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1593
1594         buff->tstamp = skb->tstamp;
1595         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1596
1597         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1598
1599         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1600         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1601         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1602
1603         /* Update delivered info for the new segment */
1604         TCP_SKB_CB(buff)->tx = TCP_SKB_CB(skb)->tx;
1605
1606         /* If this packet has been sent out already, we must
1607          * adjust the various packet counters.
1608          */
1609         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1610                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1611                         tcp_skb_pcount(buff);
1612
1613                 if (diff)
1614                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1615         }
1616
1617         /* Link BUFF into the send queue. */
1618         __skb_header_release(buff);
1619         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, tcp_queue);
1620         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE)
1621                 list_add(&buff->tcp_tsorted_anchor, &skb->tcp_tsorted_anchor);
1622
1623         return 0;
1624 }
1625
1626 /* This is similar to __pskb_pull_tail(). The difference is that pulled
1627  * data is not copied, but immediately discarded.
1628  */
1629 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1630 {
1631         struct skb_shared_info *shinfo;
1632         int i, k, eat;
1633
1634         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1635         if (eat) {
1636                 __skb_pull(skb, eat);
1637                 len -= eat;
1638                 if (!len)
1639                         return 0;
1640         }
1641         eat = len;
1642         k = 0;
1643         shinfo = skb_shinfo(skb);
1644         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1645                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1646
1647                 if (size <= eat) {
1648                         skb_frag_unref(skb, i);
1649                         eat -= size;
1650                 } else {
1651                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1652                         if (eat) {
1653                                 skb_frag_off_add(&shinfo->frags[k], eat);
1654                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1655                                 eat = 0;
1656                         }
1657                         k++;
1658                 }
1659         }
1660         shinfo->nr_frags = k;
1661
1662         skb->data_len -= len;
1663         skb->len = skb->data_len;
1664         return len;
1665 }
1666
1667 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1668 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1669 {
1670         u32 delta_truesize;
1671
1672         if (skb_unclone_keeptruesize(skb, GFP_ATOMIC))
1673                 return -ENOMEM;
1674
1675         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1676
1677         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1678         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1679
1680         if (delta_truesize) {
1681                 skb->truesize      -= delta_truesize;
1682                 sk_wmem_queued_add(sk, -delta_truesize);
1683                 sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1684         }
1685
1686         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1687         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1688                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1689
1690         return 0;
1691 }
1692
1693 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1694 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1695 {
1696         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1697         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1698         int mss_now;
1699
1700         /* Calculate base mss without TCP options:
1701            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1702          */
1703         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1704
1705         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1706         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1707                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1708
1709                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1710                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1711         }
1712
1713         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1714         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1715                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1716
1717         /* Now subtract optional transport overhead */
1718         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1719
1720         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1721         mss_now = max(mss_now,
1722                       READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_snd_mss));
1723         return mss_now;
1724 }
1725
1726 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1727 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1728 {
1729         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1730         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1731                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1732 }
1733 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtu_to_mss);
1734
1735 /* Inverse of above */
1736 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1737 {
1738         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1739         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1740         int mtu;
1741
1742         mtu = mss +
1743               tp->tcp_header_len +
1744               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1745               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1746
1747         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1748         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1749                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1750
1751                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1752                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1753         }
1754         return mtu;
1755 }
1756 EXPORT_SYMBOL(tcp_mss_to_mtu);
1757
1758 /* MTU probing init per socket */
1759 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1760 {
1761         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1762         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1763         struct net *net = sock_net(sk);
1764
1765         icsk->icsk_mtup.enabled = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing) > 1;
1766         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1767                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1768         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss));
1769         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1770         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1771                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
1772 }
1773 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1774
1775 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1776
1777    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1778    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1779
1780    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1781    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1782    It also does not include TCP options.
1783
1784    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1785
1786    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1787    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1788    taking into account current pmtu, but never exceeds
1789    tp->rx_opt.mss_clamp.
1790
1791    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1792    DOES NOT include either tcp or ip options.
1793
1794    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1795    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1796  */
1797 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1798 {
1799         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1800         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1801         int mss_now;
1802
1803         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1804                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1805
1806         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1807         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1808
1809         /* And store cached results */
1810         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1811         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1812                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1813         tp->mss_cache = mss_now;
1814
1815         return mss_now;
1816 }
1817 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1818
1819 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1820  * and even PMTU discovery events into account.
1821  */
1822 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1823 {
1824         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1825         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1826         u32 mss_now;
1827         unsigned int header_len;
1828         struct tcp_out_options opts;
1829         struct tcp_md5sig_key *md5;
1830
1831         mss_now = tp->mss_cache;
1832
1833         if (dst) {
1834                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1835                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1836                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1837         }
1838
1839         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1840                      sizeof(struct tcphdr);
1841         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1842          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1843          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1844          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1845         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1846                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1847                 mss_now -= delta;
1848         }
1849
1850         return mss_now;
1851 }
1852
1853 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1854  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1855  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1856  */
1857 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1858 {
1859         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1860
1861         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1862             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1863                 /* Limited by application or receiver window. */
1864                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1865                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1866                 if (win_used < tcp_snd_cwnd(tp)) {
1867                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1868                         tcp_snd_cwnd_set(tp, (tcp_snd_cwnd(tp) + win_used) >> 1);
1869                 }
1870                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1871         }
1872         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1873 }
1874
1875 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1876 {
1877         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1878         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1879
1880         /* Track the strongest available signal of the degree to which the cwnd
1881          * is fully utilized. If cwnd-limited then remember that fact for the
1882          * current window. If not cwnd-limited then track the maximum number of
1883          * outstanding packets in the current window. (If cwnd-limited then we
1884          * chose to not update tp->max_packets_out to avoid an extra else
1885          * clause with no functional impact.)
1886          */
1887         if (!before(tp->snd_una, tp->cwnd_usage_seq) ||
1888             is_cwnd_limited ||
1889             (!tp->is_cwnd_limited &&
1890              tp->packets_out > tp->max_packets_out)) {
1891                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1892                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1893                 tp->cwnd_usage_seq = tp->snd_nxt;
1894         }
1895
1896         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1897                 /* Network is feed fully. */
1898                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1899                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1900         } else {
1901                 /* Network starves. */
1902                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1903                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1904
1905                 if (READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_slow_start_after_idle) &&
1906                     (s32)(tcp_jiffies32 - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto &&
1907                     !ca_ops->cong_control)
1908                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1909
1910                 /* The following conditions together indicate the starvation
1911                  * is caused by insufficient sender buffer:
1912                  * 1) just sent some data (see tcp_write_xmit)
1913                  * 2) not cwnd limited (this else condition)
1914                  * 3) no more data to send (tcp_write_queue_empty())
1915                  * 4) application is hitting buffer limit (SOCK_NOSPACE)
1916                  */
1917                 if (tcp_write_queue_empty(sk) && sk->sk_socket &&
1918                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags) &&
1919                     (1 << sk->sk_state) & (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT))
1920                         tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
1921         }
1922 }
1923
1924 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1925 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1926 {
1927         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1928                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1929 }
1930
1931 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1932  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1933  * The test is really :
1934  * if ((skb->len % mss) != 0)
1935  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1936  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1937  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1938  */
1939 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1940                                 const struct sk_buff *skb)
1941 {
1942         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1943                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1944 }
1945
1946 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1947  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1948  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1949  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1950  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1951  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1952  */
1953 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1954                             int nonagle)
1955 {
1956         return partial &&
1957                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1958                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1959 }
1960
1961 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1962  * to send one TSO packet per ms
1963  */
1964 static u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now,
1965                             int min_tso_segs)
1966 {
1967         u32 bytes, segs;
1968
1969         bytes = min_t(unsigned long,
1970                       sk->sk_pacing_rate >> READ_ONCE(sk->sk_pacing_shift),
1971                       sk->sk_gso_max_size - 1 - MAX_TCP_HEADER);
1972
1973         /* Goal is to send at least one packet per ms,
1974          * not one big TSO packet every 100 ms.
1975          * This preserves ACK clocking and is consistent
1976          * with tcp_tso_should_defer() heuristic.
1977          */
1978         segs = max_t(u32, bytes / mss_now, min_tso_segs);
1979
1980         return segs;
1981 }
1982
1983 /* Return the number of segments we want in the skb we are transmitting.
1984  * See if congestion control module wants to decide; otherwise, autosize.
1985  */
1986 static u32 tcp_tso_segs(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1987 {
1988         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1989         u32 min_tso, tso_segs;
1990
1991         min_tso = ca_ops->min_tso_segs ?
1992                         ca_ops->min_tso_segs(sk) :
1993                         READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_tso_segs);
1994
1995         tso_segs = tcp_tso_autosize(sk, mss_now, min_tso);
1996         return min_t(u32, tso_segs, sk->sk_gso_max_segs);
1997 }
1998
1999 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
2000 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
2001                                         const struct sk_buff *skb,
2002                                         unsigned int mss_now,
2003                                         unsigned int max_segs,
2004                                         int nonagle)
2005 {
2006         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2007         u32 partial, needed, window, max_len;
2008
2009         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2010         max_len = mss_now * max_segs;
2011
2012         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
2013                 return max_len;
2014
2015         needed = min(skb->len, window);
2016
2017         if (max_len <= needed)
2018                 return max_len;
2019
2020         partial = needed % mss_now;
2021         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
2022          * to include this last segment in this skb.
2023          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
2024          */
2025         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
2026                 return needed - partial;
2027
2028         return needed;
2029 }
2030
2031 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
2032  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
2033  */
2034 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
2035                                          const struct sk_buff *skb)
2036 {
2037         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
2038
2039         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
2040         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
2041             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
2042                 return 1;
2043
2044         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
2045         cwnd = tcp_snd_cwnd(tp);
2046         if (in_flight >= cwnd)
2047                 return 0;
2048
2049         /* For better scheduling, ensure we have at least
2050          * 2 GSO packets in flight.
2051          */
2052         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
2053         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
2054 }
2055
2056 /* Initialize TSO state of a skb.
2057  * This must be invoked the first time we consider transmitting
2058  * SKB onto the wire.
2059  */
2060 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
2061 {
2062         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
2063
2064         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
2065                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2066                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
2067         }
2068         return tso_segs;
2069 }
2070
2071
2072 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
2073  * sent now.
2074  */
2075 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
2076                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
2077 {
2078         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
2079          * write_queue (they have no chances to get new data).
2080          *
2081          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
2082          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
2083          */
2084         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
2085                 return true;
2086
2087         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
2088         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
2089                 return true;
2090
2091         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
2092                 return true;
2093
2094         return false;
2095 }
2096
2097 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
2098 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
2099                              const struct sk_buff *skb,
2100                              unsigned int cur_mss)
2101 {
2102         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2103
2104         if (skb->len > cur_mss)
2105                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
2106
2107         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
2108 }
2109
2110 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
2111  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
2112  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
2113  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
2114  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
2115  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
2116  */
2117 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
2118                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
2119 {
2120         int nlen = skb->len - len;
2121         struct sk_buff *buff;
2122         u8 flags;
2123
2124         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
2125         if (skb->len != skb->data_len)
2126                 return tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
2127                                     skb, len, mss_now, gfp);
2128
2129         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp, true);
2130         if (unlikely(!buff))
2131                 return -ENOMEM;
2132         skb_copy_decrypted(buff, skb);
2133         mptcp_skb_ext_copy(buff, skb);
2134
2135         sk_wmem_queued_add(sk, buff->truesize);
2136         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
2137         buff->truesize += nlen;
2138         skb->truesize -= nlen;
2139
2140         /* Correct the sequence numbers. */
2141         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
2142         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2143         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
2144
2145         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
2146         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2147         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
2148         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
2149
2150         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
2151         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
2152
2153         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
2154
2155         buff->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2156         skb_split(skb, buff, len);
2157         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
2158
2159         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
2160         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2161         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
2162
2163         /* Link BUFF into the send queue. */
2164         __skb_header_release(buff);
2165         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE);
2166
2167         return 0;
2168 }
2169
2170 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
2171  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
2172  *
2173  * This algorithm is from John Heffner.
2174  */
2175 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
2176                                  bool *is_cwnd_limited,
2177                                  bool *is_rwnd_limited,
2178                                  u32 max_segs)
2179 {
2180         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2181         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
2182         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2183         struct sk_buff *head;
2184         int win_divisor;
2185         s64 delta;
2186
2187         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
2188                 goto send_now;
2189
2190         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
2191          * only if the last write was recent (1 ms).
2192          * Note that tp->tcp_wstamp_ns can be in the future if we have
2193          * packets waiting in a qdisc or device for EDT delivery.
2194          */
2195         delta = tp->tcp_clock_cache - tp->tcp_wstamp_ns - NSEC_PER_MSEC;
2196         if (delta > 0)
2197                 goto send_now;
2198
2199         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
2200
2201         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1);
2202         BUG_ON(tcp_snd_cwnd(tp) <= in_flight);
2203
2204         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2205
2206         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
2207         cong_win = (tcp_snd_cwnd(tp) - in_flight) * tp->mss_cache;
2208
2209         limit = min(send_win, cong_win);
2210
2211         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
2212         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
2213                 goto send_now;
2214
2215         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
2216         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
2217                 goto send_now;
2218
2219         win_divisor = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_tso_win_divisor);
2220         if (win_divisor) {
2221                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tcp_snd_cwnd(tp) * tp->mss_cache);
2222
2223                 /* If at least some fraction of a window is available,
2224                  * just use it.
2225                  */
2226                 chunk /= win_divisor;
2227                 if (limit >= chunk)
2228                         goto send_now;
2229         } else {
2230                 /* Different approach, try not to defer past a single
2231                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
2232                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
2233                  * then send now.
2234                  */
2235                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
2236                         goto send_now;
2237         }
2238
2239         /* TODO : use tsorted_sent_queue ? */
2240         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
2241         if (!head)
2242                 goto send_now;
2243         delta = tp->tcp_clock_cache - head->tstamp;
2244         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
2245         if ((s64)(delta - (u64)NSEC_PER_USEC * (tp->srtt_us >> 4)) < 0)
2246                 goto send_now;
2247
2248         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
2249          * Three cases are tracked :
2250          * 1) We are cwnd-limited
2251          * 2) We are rwnd-limited
2252          * 3) We are application limited.
2253          */
2254         if (cong_win < send_win) {
2255                 if (cong_win <= skb->len) {
2256                         *is_cwnd_limited = true;
2257                         return true;
2258                 }
2259         } else {
2260                 if (send_win <= skb->len) {
2261                         *is_rwnd_limited = true;
2262                         return true;
2263                 }
2264         }
2265
2266         /* If this packet won't get more data, do not wait. */
2267         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) ||
2268             TCP_SKB_CB(skb)->eor)
2269                 goto send_now;
2270
2271         return true;
2272
2273 send_now:
2274         return false;
2275 }
2276
2277 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
2278 {
2279         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2280         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2281         struct net *net = sock_net(sk);
2282         u32 interval;
2283         s32 delta;
2284
2285         interval = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval);
2286         delta = tcp_jiffies32 - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
2287         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
2288                 int mss = tcp_current_mss(sk);
2289
2290                 /* Update current search range */
2291                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2292                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
2293                         sizeof(struct tcphdr) +
2294                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
2295                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
2296
2297                 /* Update probe time stamp */
2298                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
2299         }
2300 }
2301
2302 static bool tcp_can_coalesce_send_queue_head(struct sock *sk, int len)
2303 {
2304         struct sk_buff *skb, *next;
2305
2306         skb = tcp_send_head(sk);
2307         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2308                 if (len <= skb->len)
2309                         break;
2310
2311                 if (unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->eor) || tcp_has_tx_tstamp(skb))
2312                         return false;
2313
2314                 len -= skb->len;
2315         }
2316
2317         return true;
2318 }
2319
2320 /* Create a new MTU probe if we are ready.
2321  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
2322  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
2323  * changes resulting in larger path MTUs.
2324  *
2325  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
2326  *         1 if a probe was sent,
2327  *         -1 otherwise
2328  */
2329 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
2330 {
2331         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2332         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2333         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
2334         struct net *net = sock_net(sk);
2335         int probe_size;
2336         int size_needed;
2337         int copy, len;
2338         int mss_now;
2339         int interval;
2340
2341         /* Not currently probing/verifying,
2342          * not in recovery,
2343          * have enough cwnd, and
2344          * not SACKing (the variable headers throw things off)
2345          */
2346         if (likely(!icsk->icsk_mtup.enabled ||
2347                    icsk->icsk_mtup.probe_size ||
2348                    inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
2349                    tcp_snd_cwnd(tp) < 11 ||
2350                    tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack))
2351                 return -1;
2352
2353         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
2354          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
2355          * smaller than a threshold, backoff from probing.
2356          */
2357         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2358         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
2359                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
2360         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
2361         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
2362         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
2363          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
2364          * probing process by not resetting search range to its orignal.
2365          */
2366         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
2367             interval < READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold)) {
2368                 /* Check whether enough time has elaplased for
2369                  * another round of probing.
2370                  */
2371                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
2372                 return -1;
2373         }
2374
2375         /* Have enough data in the send queue to probe? */
2376         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
2377                 return -1;
2378
2379         if (tp->snd_wnd < size_needed)
2380                 return -1;
2381         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
2382                 return 0;
2383
2384         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
2385         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tcp_snd_cwnd(tp)) {
2386                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
2387                         return -1;
2388                 else
2389                         return 0;
2390         }
2391
2392         if (!tcp_can_coalesce_send_queue_head(sk, probe_size))
2393                 return -1;
2394
2395         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
2396         nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC, false);
2397         if (!nskb)
2398                 return -1;
2399         sk_wmem_queued_add(sk, nskb->truesize);
2400         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2401
2402         skb = tcp_send_head(sk);
2403         skb_copy_decrypted(nskb, skb);
2404         mptcp_skb_ext_copy(nskb, skb);
2405
2406         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2407         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
2408         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
2409         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
2410         nskb->csum = 0;
2411         nskb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2412
2413         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
2414         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
2415
2416         len = 0;
2417         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2418                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
2419                 skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
2420
2421                 if (skb->len <= copy) {
2422                         /* We've eaten all the data from this skb.
2423                          * Throw it away. */
2424                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2425                         /* If this is the last SKB we copy and eor is set
2426                          * we need to propagate it to the new skb.
2427                          */
2428                         TCP_SKB_CB(nskb)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
2429                         tcp_skb_collapse_tstamp(nskb, skb);
2430                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2431                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2432                 } else {
2433                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2434                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2435                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
2436                                 skb_pull(skb, copy);
2437                         } else {
2438                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
2439                                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2440                         }
2441                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2442                 }
2443
2444                 len += copy;
2445
2446                 if (len >= probe_size)
2447                         break;
2448         }
2449         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2450
2451         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2452          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2453          */
2454         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2455                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2456                  * effectively two packets. */
2457                 tcp_snd_cwnd_set(tp, tcp_snd_cwnd(tp) - 1);
2458                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2459
2460                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2461                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2462                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2463
2464                 return 1;
2465         }
2466
2467         return -1;
2468 }
2469
2470 static bool tcp_pacing_check(struct sock *sk)
2471 {
2472         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2473
2474         if (!tcp_needs_internal_pacing(sk))
2475                 return false;
2476
2477         if (tp->tcp_wstamp_ns <= tp->tcp_clock_cache)
2478                 return false;
2479
2480         if (!hrtimer_is_queued(&tp->pacing_timer)) {
2481                 hrtimer_start(&tp->pacing_timer,
2482                               ns_to_ktime(tp->tcp_wstamp_ns),
2483                               HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_SOFT);
2484                 sock_hold(sk);
2485         }
2486         return true;
2487 }
2488
2489 static bool tcp_rtx_queue_empty_or_single_skb(const struct sock *sk)
2490 {
2491         const struct rb_node *node = sk->tcp_rtx_queue.rb_node;
2492
2493         /* No skb in the rtx queue. */
2494         if (!node)
2495                 return true;
2496
2497         /* Only one skb in rtx queue. */
2498         return !node->rb_left && !node->rb_right;
2499 }
2500
2501 /* TCP Small Queues :
2502  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2503  * (These limits are doubled for retransmits)
2504  * This allows for :
2505  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2506  *  - faster recovery
2507  *  - high rates
2508  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2509  * of queued bytes to ensure line rate.
2510  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2511  */
2512 static bool tcp_small_queue_check(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
2513                                   unsigned int factor)
2514 {
2515         unsigned long limit;
2516
2517         limit = max_t(unsigned long,
2518                       2 * skb->truesize,
2519                       sk->sk_pacing_rate >> READ_ONCE(sk->sk_pacing_shift));
2520         if (sk->sk_pacing_status == SK_PACING_NONE)
2521                 limit = min_t(unsigned long, limit,
2522                               READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_limit_output_bytes));
2523         limit <<= factor;
2524
2525         if (static_branch_unlikely(&tcp_tx_delay_enabled) &&
2526             tcp_sk(sk)->tcp_tx_delay) {
2527                 u64 extra_bytes = (u64)sk->sk_pacing_rate * tcp_sk(sk)->tcp_tx_delay;
2528
2529                 /* TSQ is based on skb truesize sum (sk_wmem_alloc), so we
2530                  * approximate our needs assuming an ~100% skb->truesize overhead.
2531                  * USEC_PER_SEC is approximated by 2^20.
2532                  * do_div(extra_bytes, USEC_PER_SEC/2) is replaced by a right shift.
2533                  */
2534                 extra_bytes >>= (20 - 1);
2535                 limit += extra_bytes;
2536         }
2537         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2538                 /* Always send skb if rtx queue is empty or has one skb.
2539                  * No need to wait for TX completion to call us back,
2540                  * after softirq/tasklet schedule.
2541                  * This helps when TX completions are delayed too much.
2542                  */
2543                 if (tcp_rtx_queue_empty_or_single_skb(sk))
2544                         return false;
2545
2546                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2547                 /* It is possible TX completion already happened
2548                  * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2549                  * test again the condition.
2550                  */
2551                 smp_mb__after_atomic();
2552                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2553                         return true;
2554         }
2555         return false;
2556 }
2557
2558 static void tcp_chrono_set(struct tcp_sock *tp, const enum tcp_chrono new)
2559 {
2560         const u32 now = tcp_jiffies32;
2561         enum tcp_chrono old = tp->chrono_type;
2562
2563         if (old > TCP_CHRONO_UNSPEC)
2564                 tp->chrono_stat[old - 1] += now - tp->chrono_start;
2565         tp->chrono_start = now;
2566         tp->chrono_type = new;
2567 }
2568
2569 void tcp_chrono_start(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2570 {
2571         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2572
2573         /* If there are multiple conditions worthy of tracking in a
2574          * chronograph then the highest priority enum takes precedence
2575          * over the other conditions. So that if something "more interesting"
2576          * starts happening, stop the previous chrono and start a new one.
2577          */
2578         if (type > tp->chrono_type)
2579                 tcp_chrono_set(tp, type);
2580 }
2581
2582 void tcp_chrono_stop(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2583 {
2584         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2585
2586
2587         /* There are multiple conditions worthy of tracking in a
2588          * chronograph, so that the highest priority enum takes
2589          * precedence over the other conditions (see tcp_chrono_start).
2590          * If a condition stops, we only stop chrono tracking if
2591          * it's the "most interesting" or current chrono we are
2592          * tracking and starts busy chrono if we have pending data.
2593          */
2594         if (tcp_rtx_and_write_queues_empty(sk))
2595                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_UNSPEC);
2596         else if (type == tp->chrono_type)
2597                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_BUSY);
2598 }
2599
2600 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2601  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2602  * window for us.
2603  *
2604  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2605  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2606  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2607  *
2608  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2609  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2610
2611  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2612  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2613  */
2614 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2615                            int push_one, gfp_t gfp)
2616 {
2617         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2618         struct sk_buff *skb;
2619         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2620         int cwnd_quota;
2621         int result;
2622         bool is_cwnd_limited = false, is_rwnd_limited = false;
2623         u32 max_segs;
2624
2625         sent_pkts = 0;
2626
2627         tcp_mstamp_refresh(tp);
2628         if (!push_one) {
2629                 /* Do MTU probing. */
2630                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2631                 if (!result) {
2632                         return false;
2633                 } else if (result > 0) {
2634                         sent_pkts = 1;
2635                 }
2636         }
2637
2638         max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
2639         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2640                 unsigned int limit;
2641
2642                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2643                         /* "skb_mstamp_ns" is used as a start point for the retransmit timer */
2644                         skb->skb_mstamp_ns = tp->tcp_wstamp_ns = tp->tcp_clock_cache;
2645                         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
2646                         tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2647                         goto repair; /* Skip network transmission */
2648                 }
2649
2650                 if (tcp_pacing_check(sk))
2651                         break;
2652
2653                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2654                 BUG_ON(!tso_segs);
2655
2656                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2657                 if (!cwnd_quota) {
2658                         if (push_one == 2)
2659                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2660                                 cwnd_quota = 1;
2661                         else
2662                                 break;
2663                 }
2664
2665                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now))) {
2666                         is_rwnd_limited = true;
2667                         break;
2668                 }
2669
2670                 if (tso_segs == 1) {
2671                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2672                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2673                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2674                                 break;
2675                 } else {
2676                         if (!push_one &&
2677                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2678                                                  &is_rwnd_limited, max_segs))
2679                                 break;
2680                 }
2681
2682                 limit = mss_now;
2683                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2684                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2685                                                     min_t(unsigned int,
2686                                                           cwnd_quota,
2687                                                           max_segs),
2688                                                     nonagle);
2689
2690                 if (skb->len > limit &&
2691                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2692                         break;
2693
2694                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 0))
2695                         break;
2696
2697                 /* Argh, we hit an empty skb(), presumably a thread
2698                  * is sleeping in sendmsg()/sk_stream_wait_memory().
2699                  * We do not want to send a pure-ack packet and have
2700                  * a strange looking rtx queue with empty packet(s).
2701                  */
2702                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq == TCP_SKB_CB(skb)->seq)
2703                         break;
2704
2705                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2706                         break;
2707
2708 repair:
2709                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2710                  * This call will increment packets_out.
2711                  */
2712                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2713
2714                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2715                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2716
2717                 if (push_one)
2718                         break;
2719         }
2720
2721         if (is_rwnd_limited)
2722                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2723         else
2724                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2725
2726         is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tcp_snd_cwnd(tp));
2727         if (likely(sent_pkts || is_cwnd_limited))
2728                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2729
2730         if (likely(sent_pkts)) {
2731                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2732                         tp->prr_out += sent_pkts;
2733
2734                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2735                 if (push_one != 2)
2736                         tcp_schedule_loss_probe(sk, false);
2737                 return false;
2738         }
2739         return !tp->packets_out && !tcp_write_queue_empty(sk);
2740 }
2741
2742 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk, bool advancing_rto)
2743 {
2744         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2745         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2746         u32 timeout, timeout_us, rto_delta_us;
2747         int early_retrans;
2748
2749         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2750          * finishes.
2751          */
2752         if (rcu_access_pointer(tp->fastopen_rsk))
2753                 return false;
2754
2755         early_retrans = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_early_retrans);
2756         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2757          * not in loss recovery, that are either limited by cwnd or application.
2758          */
2759         if ((early_retrans != 3 && early_retrans != 4) ||
2760             !tp->packets_out || !tcp_is_sack(tp) ||
2761             (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open &&
2762              icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR))
2763                 return false;
2764
2765         /* Probe timeout is 2*rtt. Add minimum RTO to account
2766          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2767          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2768          */
2769         if (tp->srtt_us) {
2770                 timeout_us = tp->srtt_us >> 2;
2771                 if (tp->packets_out == 1)
2772                         timeout_us += tcp_rto_min_us(sk);
2773                 else
2774                         timeout_us += TCP_TIMEOUT_MIN_US;
2775                 timeout = usecs_to_jiffies(timeout_us);
2776         } else {
2777                 timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
2778         }
2779
2780         /* If the RTO formula yields an earlier time, then use that time. */
2781         rto_delta_us = advancing_rto ?
2782                         jiffies_to_usecs(inet_csk(sk)->icsk_rto) :
2783                         tcp_rto_delta_us(sk);  /* How far in future is RTO? */
2784         if (rto_delta_us > 0)
2785                 timeout = min_t(u32, timeout, usecs_to_jiffies(rto_delta_us));
2786
2787         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout, TCP_RTO_MAX);
2788         return true;
2789 }
2790
2791 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2792  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2793  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2794  */
2795 static bool skb_still_in_host_queue(struct sock *sk,
2796                                     const struct sk_buff *skb)
2797 {
2798         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2799                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2800                 smp_mb__after_atomic();
2801                 if (skb_fclone_busy(sk, skb)) {
2802                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2803                                       LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2804                         return true;
2805                 }
2806         }
2807         return false;
2808 }
2809
2810 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2811  * retransmit the last segment.
2812  */
2813 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2814 {
2815         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2816         struct sk_buff *skb;
2817         int pcount;
2818         int mss = tcp_current_mss(sk);
2819
2820         /* At most one outstanding TLP */
2821         if (tp->tlp_high_seq)
2822                 goto rearm_timer;
2823
2824         tp->tlp_retrans = 0;
2825         skb = tcp_send_head(sk);
2826         if (skb && tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2827                 pcount = tp->packets_out;
2828                 tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2829                 if (tp->packets_out > pcount)
2830                         goto probe_sent;
2831                 goto rearm_timer;
2832         }
2833         skb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
2834         if (unlikely(!skb)) {
2835                 WARN_ONCE(tp->packets_out,
2836                           "invalid inflight: %u state %u cwnd %u mss %d\n",
2837                           tp->packets_out, sk->sk_state, tcp_snd_cwnd(tp), mss);
2838                 inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2839                 return;
2840         }
2841
2842         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2843                 goto rearm_timer;
2844
2845         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2846         if (WARN_ON(!pcount))
2847                 goto rearm_timer;
2848
2849         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2850                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
2851                                           (pcount - 1) * mss, mss,
2852                                           GFP_ATOMIC)))
2853                         goto rearm_timer;
2854                 skb = skb_rb_next(skb);
2855         }
2856
2857         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2858                 goto rearm_timer;
2859
2860         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1))
2861                 goto rearm_timer;
2862
2863         tp->tlp_retrans = 1;
2864
2865 probe_sent:
2866         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2867         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2868
2869         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2870         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2871         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2872 rearm_timer:
2873         tcp_rearm_rto(sk);
2874 }
2875
2876 /* Push out any pending frames which were held back due to
2877  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2878  * The socket must be locked by the caller.
2879  */
2880 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2881                                int nonagle)
2882 {
2883         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2884          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2885          * all will be happy.
2886          */
2887         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2888                 return;
2889
2890         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2891                            sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC)))
2892                 tcp_check_probe_timer(sk);
2893 }
2894
2895 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2896  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2897  */
2898 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2899 {
2900         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2901
2902         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2903
2904         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2905 }
2906
2907 /* This function returns the amount that we can raise the
2908  * usable window based on the following constraints
2909  *
2910  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2911  * 2. We limit memory per socket
2912  *
2913  * RFC 1122:
2914  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2915  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2916  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2917  *
2918  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2919  * it at least MSS bytes.
2920  *
2921  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2922  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2923  *
2924  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2925  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2926  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2927  * window to always advance by a single byte.
2928  *
2929  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2930  * then this will not be a problem.
2931  *
2932  * BSD seems to make the following compromise:
2933  *
2934  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2935  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2936  *      then set the window to 0.
2937  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2938  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2939  *      and from being larger than the largest representable value.
2940  *
2941  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2942  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2943  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2944  * those cases where the window is constrained on the sender side
2945  * because the pipeline is full.
2946  *
2947  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2948  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2949  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2950  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2951  * of having a fixed window size at almost all times.
2952  *
2953  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2954  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2955  *
2956  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2957  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2958  */
2959 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2960 {
2961         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2962         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2963         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2964          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2965          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2966          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2967          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2968          */
2969         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2970         int free_space = tcp_space(sk);
2971         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2972         int full_space, window;
2973
2974         if (sk_is_mptcp(sk))
2975                 mptcp_space(sk, &free_space, &allowed_space);
2976
2977         full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2978
2979         if (unlikely(mss > full_space)) {
2980                 mss = full_space;
2981                 if (mss <= 0)
2982                         return 0;
2983         }
2984         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2985                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2986
2987                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
2988                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2989                                                4U * tp->advmss);
2990
2991                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2992                  * increase it due to wscale.
2993                  */
2994                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2995
2996                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2997                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2998                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2999                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
3000                  * With large window, mss test triggers way too late in order
3001                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
3002                  */
3003                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
3004                         return 0;
3005         }
3006
3007         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
3008                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
3009
3010         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
3011          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
3012          */
3013         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
3014                 window = free_space;
3015
3016                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
3017                  * Import case: prevent zero window announcement if
3018                  * 1<<rcv_wscale > mss.
3019                  */
3020                 window = ALIGN(window, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
3021         } else {
3022                 window = tp->rcv_wnd;
3023                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
3024                  * Window clamp already applied above.
3025                  * If our current window offering is within 1 mss of the
3026                  * free space we just keep it. This prevents the divide
3027                  * and multiply from happening most of the time.
3028                  * We also don't do any window rounding when the free space
3029                  * is too small.
3030                  */
3031                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
3032                         window = rounddown(free_space, mss);
3033                 else if (mss == full_space &&
3034                          free_space > window + (full_space >> 1))
3035                         window = free_space;
3036         }
3037
3038         return window;
3039 }
3040
3041 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
3042                              const struct sk_buff *next_skb)
3043 {
3044         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(next_skb))) {
3045                 const struct skb_shared_info *next_shinfo =
3046                         skb_shinfo(next_skb);
3047                 struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
3048
3049                 shinfo->tx_flags |= next_shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
3050                 shinfo->tskey = next_shinfo->tskey;
3051                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack |=
3052                         TCP_SKB_CB(next_skb)->txstamp_ack;
3053         }
3054 }
3055
3056 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
3057 static bool tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3058 {
3059         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3060         struct sk_buff *next_skb = skb_rb_next(skb);
3061         int next_skb_size;
3062
3063         next_skb_size = next_skb->len;
3064
3065         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
3066
3067         if (next_skb_size) {
3068                 if (next_skb_size <= skb_availroom(skb))
3069                         skb_copy_bits(next_skb, 0, skb_put(skb, next_skb_size),
3070                                       next_skb_size);
3071                 else if (!tcp_skb_shift(skb, next_skb, 1, next_skb_size))
3072                         return false;
3073         }
3074         tcp_highest_sack_replace(sk, next_skb, skb);
3075
3076         /* Update sequence range on original skb. */
3077         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
3078
3079         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
3080         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
3081
3082         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
3083          * packet counting does not break.
3084          */
3085         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
3086         TCP_SKB_CB(skb)->eor = TCP_SKB_CB(next_skb)->eor;
3087
3088         /* changed transmit queue under us so clear hints */
3089         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
3090         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
3091                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
3092
3093         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
3094
3095         tcp_skb_collapse_tstamp(skb, next_skb);
3096
3097         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(next_skb, sk);
3098         return true;
3099 }
3100
3101 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
3102 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3103 {
3104         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
3105                 return false;
3106         if (skb_cloned(skb))
3107                 return false;
3108         /* Some heuristics for collapsing over SACK'd could be invented */
3109         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
3110                 return false;
3111
3112         return true;
3113 }
3114
3115 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
3116  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
3117  */
3118 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
3119                                      int space)
3120 {
3121         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3122         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
3123         bool first = true;
3124
3125         if (!READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_retrans_collapse))
3126                 return;
3127         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
3128                 return;
3129
3130         skb_rbtree_walk_from_safe(skb, tmp) {
3131                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
3132                         break;
3133
3134                 if (!tcp_skb_can_collapse(to, skb))
3135                         break;
3136
3137                 space -= skb->len;
3138
3139                 if (first) {
3140                         first = false;
3141                         continue;
3142                 }
3143
3144                 if (space < 0)
3145                         break;
3146
3147                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
3148                         break;
3149
3150                 if (!tcp_collapse_retrans(sk, to))
3151                         break;
3152         }
3153 }
3154
3155 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
3156  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
3157  * error occurred which prevented the send.
3158  */
3159 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
3160 {
3161         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3162         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3163         unsigned int cur_mss;
3164         int diff, len, err;
3165         int avail_wnd;
3166
3167         /* Inconclusive MTU probe */
3168         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
3169                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
3170
3171         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
3172                 return -EBUSY;
3173
3174         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
3175                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))) {
3176                         WARN_ON_ONCE(1);
3177                         return -EINVAL;
3178                 }
3179                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3180                         return -ENOMEM;
3181         }
3182
3183         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3184                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3185
3186         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
3187         avail_wnd = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3188
3189         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
3190          * new window, do not retransmit it. The exception is the
3191          * case, when window is shrunk to zero. In this case
3192          * our retransmit of one segment serves as a zero window probe.
3193          */
3194         if (avail_wnd <= 0) {
3195                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
3196                         return -EAGAIN;
3197                 avail_wnd = cur_mss;
3198         }
3199
3200         len = cur_mss * segs;
3201         if (len > avail_wnd) {
3202                 len = rounddown(avail_wnd, cur_mss);
3203                 if (!len)
3204                         len = avail_wnd;
3205         }
3206         if (skb->len > len) {
3207                 if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb, len,
3208                                  cur_mss, GFP_ATOMIC))
3209                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
3210         } else {
3211                 if (skb_unclone_keeptruesize(skb, GFP_ATOMIC))
3212                         return -ENOMEM;
3213
3214                 diff = tcp_skb_pcount(skb);
3215                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, cur_mss);
3216                 diff -= tcp_skb_pcount(skb);
3217                 if (diff)
3218                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
3219                 avail_wnd = min_t(int, avail_wnd, cur_mss);
3220                 if (skb->len < avail_wnd)
3221                         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, avail_wnd);
3222         }
3223
3224         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
3225         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
3226                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
3227
3228         /* Update global and local TCP statistics. */
3229         segs = tcp_skb_pcount(skb);
3230         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS, segs);
3231         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
3232                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3233         tp->total_retrans += segs;
3234         tp->bytes_retrans += skb->len;
3235
3236         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
3237          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
3238          * beyond what csum_start can cover.
3239          */
3240         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
3241                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
3242                 struct sk_buff *nskb;
3243
3244                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3245                         nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3246                         if (nskb) {
3247                                 nskb->dev = NULL;
3248                                 err = tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC);
3249                         } else {
3250                                 err = -ENOBUFS;
3251                         }
3252                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3253
3254                 if (!err) {
3255                         tcp_update_skb_after_send(sk, skb, tp->tcp_wstamp_ns);
3256                         tcp_rate_skb_sent(sk, skb);
3257                 }
3258         } else {
3259                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3260         }
3261
3262         /* To avoid taking spuriously low RTT samples based on a timestamp
3263          * for a transmit that never happened, always mark EVER_RETRANS
3264          */
3265         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
3266
3267         if (BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB_FLAG))
3268                 tcp_call_bpf_3arg(sk, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB,
3269                                   TCP_SKB_CB(skb)->seq, segs, err);
3270
3271         if (likely(!err)) {
3272                 trace_tcp_retransmit_skb(sk, skb);
3273         } else if (err != -EBUSY) {
3274                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL, segs);
3275         }
3276         return err;
3277 }
3278
3279 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
3280 {
3281         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3282         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs);
3283
3284         if (err == 0) {
3285 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3286                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
3287                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
3288                 }
3289 #endif
3290                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
3291                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
3292         }
3293
3294         /* Save stamp of the first (attempted) retransmit. */
3295         if (!tp->retrans_stamp)
3296                 tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
3297
3298         if (tp->undo_retrans < 0)
3299                 tp->undo_retrans = 0;
3300         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
3301         return err;
3302 }
3303
3304 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
3305  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
3306  * resending the rest of the retransmit queue, until either
3307  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
3308  */
3309 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
3310 {
3311         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3312         struct sk_buff *skb, *rtx_head, *hole = NULL;
3313         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3314         bool rearm_timer = false;
3315         u32 max_segs;
3316         int mib_idx;
3317
3318         if (!tp->packets_out)
3319                 return;
3320
3321         rtx_head = tcp_rtx_queue_head(sk);
3322         skb = tp->retransmit_skb_hint ?: rtx_head;
3323         max_segs = tcp_tso_segs(sk, tcp_current_mss(sk));
3324         skb_rbtree_walk_from(skb) {
3325                 __u8 sacked;
3326                 int segs;
3327
3328                 if (tcp_pacing_check(sk))
3329                         break;
3330
3331                 /* we could do better than to assign each time */
3332                 if (!hole)
3333                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
3334
3335                 segs = tcp_snd_cwnd(tp) - tcp_packets_in_flight(tp);
3336                 if (segs <= 0)
3337                         break;
3338                 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
3339                 /* In case tcp_shift_skb_data() have aggregated large skbs,
3340                  * we need to make sure not sending too bigs TSO packets
3341                  */
3342                 segs = min_t(int, segs, max_segs);
3343
3344                 if (tp->retrans_out >= tp->lost_out) {
3345                         break;
3346                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
3347                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
3348                                 hole = skb;
3349                         continue;
3350
3351                 } else {
3352                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
3353                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
3354                         else
3355                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
3356                 }
3357
3358                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
3359                         continue;
3360
3361                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 1))
3362                         break;
3363
3364                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs))
3365                         break;
3366
3367                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), mib_idx, tcp_skb_pcount(skb));
3368
3369                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
3370                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
3371
3372                 if (skb == rtx_head &&
3373                     icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_REO_TIMEOUT)
3374                         rearm_timer = true;
3375
3376         }
3377         if (rearm_timer)
3378                 tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3379                                      inet_csk(sk)->icsk_rto,
3380                                      TCP_RTO_MAX);
3381 }
3382
3383 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
3384  * connection tear down and (memory) recovery.
3385  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
3386  * or even be forced to close flow without any FIN.
3387  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
3388  * with edge trigger epoll()
3389  */
3390 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
3391 {
3392         int delta, amt;
3393
3394         delta = size - sk->sk_forward_alloc;
3395         if (delta <= 0)
3396                 return;
3397         amt = sk_mem_pages(delta);
3398         sk->sk_forward_alloc += amt * SK_MEM_QUANTUM;
3399         sk_memory_allocated_add(sk, amt);
3400
3401         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg)
3402                 mem_cgroup_charge_skmem(sk->sk_memcg, amt,
3403                                         gfp_memcg_charge() | __GFP_NOFAIL);
3404 }
3405
3406 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
3407  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
3408  */
3409 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
3410 {
3411         struct sk_buff *skb, *tskb, *tail = tcp_write_queue_tail(sk);
3412         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3413
3414         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
3415          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
3416          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
3417          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
3418          */
3419         tskb = tail;
3420         if (!tskb && tcp_under_memory_pressure(sk))
3421                 tskb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
3422
3423         if (tskb) {
3424                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
3425                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
3426                 tp->write_seq++;
3427                 if (!tail) {
3428                         /* This means tskb was already sent.
3429                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
3430                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
3431                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
3432                          * does not change tp->snd_nxt.
3433                          */
3434                         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->snd_nxt + 1);
3435                         return;
3436                 }
3437         } else {
3438                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
3439                 if (unlikely(!skb))
3440                         return;
3441
3442                 INIT_LIST_HEAD(&skb->tcp_tsorted_anchor);
3443                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3444                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
3445                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
3446                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
3447                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
3448                 tcp_queue_skb(sk, skb);
3449         }
3450         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
3451 }
3452
3453 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
3454  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
3455  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
3456  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
3457  */
3458 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
3459 {
3460         struct sk_buff *skb;
3461
3462         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
3463
3464         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
3465         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
3466         if (!skb) {
3467                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3468                 return;
3469         }
3470
3471         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3472         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3473         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
3474                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
3475         tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3476         /* Send it off. */
3477         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
3478                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3479
3480         /* skb of trace_tcp_send_reset() keeps the skb that caused RST,
3481          * skb here is different to the troublesome skb, so use NULL
3482          */
3483         trace_tcp_send_reset(sk, NULL);
3484 }
3485
3486 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
3487  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
3488  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
3489  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
3490  * and rcv_wscale values will not be correct.
3491  */
3492 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
3493 {
3494         struct sk_buff *skb;
3495
3496         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
3497         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3498                 pr_err("%s: wrong queue state\n", __func__);
3499                 return -EFAULT;
3500         }
3501         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
3502                 if (skb_cloned(skb)) {
3503                         struct sk_buff *nskb;
3504
3505                         tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3506                                 nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
3507                         } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3508                         if (!nskb)
3509                                 return -ENOMEM;
3510                         INIT_LIST_HEAD(&nskb->tcp_tsorted_anchor);
3511                         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
3512                         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3513                         __skb_header_release(nskb);
3514                         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, nskb);
3515                         sk_wmem_queued_add(sk, nskb->truesize);
3516                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
3517                         skb = nskb;
3518                 }
3519
3520                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
3521                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
3522         }
3523         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3524 }
3525
3526 /**
3527  * tcp_make_synack - Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3528  * @sk: listener socket
3529  * @dst: dst entry attached to the SYNACK. It is consumed and caller
3530  *       should not use it again.
3531  * @req: request_sock pointer
3532  * @foc: cookie for tcp fast open
3533  * @synack_type: Type of synack to prepare
3534  * @syn_skb: SYN packet just received.  It could be NULL for rtx case.
3535  */
3536 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3537                                 struct request_sock *req,
3538                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3539                                 enum tcp_synack_type synack_type,
3540                                 struct sk_buff *syn_skb)
3541 {
3542         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3543         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3544         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3545         struct tcp_out_options opts;
3546         struct sk_buff *skb;
3547         int tcp_header_size;
3548         struct tcphdr *th;
3549         int mss;
3550         u64 now;
3551
3552         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3553         if (unlikely(!skb)) {
3554                 dst_release(dst);
3555                 return NULL;
3556         }
3557         /* Reserve space for headers. */
3558         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3559
3560         switch (synack_type) {
3561         case TCP_SYNACK_NORMAL:
3562                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3563                 break;
3564         case TCP_SYNACK_COOKIE:
3565                 /* Under synflood, we do not attach skb to a socket,
3566                  * to avoid false sharing.
3567                  */
3568                 break;
3569         case TCP_SYNACK_FASTOPEN:
3570                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3571                  * cpu might call us concurrently.
3572                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3573                  */
3574                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3575                 break;
3576         }
3577         skb_dst_set(skb, dst);
3578
3579         mss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3580
3581         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3582         now = tcp_clock_ns();
3583 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3584         if (unlikely(synack_type == TCP_SYNACK_COOKIE && ireq->tstamp_ok))
3585                 skb->skb_mstamp_ns = cookie_init_timestamp(req, now);
3586         else
3587 #endif
3588         {
3589                 skb->skb_mstamp_ns = now;
3590                 if (!tcp_rsk(req)->snt_synack) /* Timestamp first SYNACK */
3591                         tcp_rsk(req)->snt_synack = tcp_skb_timestamp_us(skb);
3592         }
3593
3594 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3595         rcu_read_lock();
3596         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3597 #endif
3598         skb_set_hash(skb, tcp_rsk(req)->txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
3599         /* bpf program will be interested in the tcp_flags */
3600         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK;
3601         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, md5,
3602                                              foc, synack_type,
3603                                              syn_skb) + sizeof(*th);
3604
3605         skb_push(skb, tcp_header_size);
3606         skb_reset_transport_header(skb);
3607
3608         th = (struct tcphdr *)skb->data;
3609         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3610         th->syn = 1;
3611         th->ack = 1;
3612         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3613         th->source = htons(ireq->ir_num);
3614         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3615         skb->mark = ireq->ir_mark;
3616         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3617         th->seq = htonl(tcp_rsk(req)->snt_isn);
3618         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3619         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3620
3621         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3622         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3623         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), NULL, &opts);
3624         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3625         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3626
3627 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3628         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3629         if (md5)
3630                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3631                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3632         rcu_read_unlock();
3633 #endif
3634
3635         bpf_skops_write_hdr_opt((struct sock *)sk, skb, req, syn_skb,
3636                                 synack_type, &opts);
3637
3638         skb->skb_mstamp_ns = now;
3639         tcp_add_tx_delay(skb, tp);
3640
3641         return skb;
3642 }
3643 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3644
3645 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3646 {
3647         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3648         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3649         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3650
3651         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3652                 return;
3653
3654         rcu_read_lock();
3655         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3656         if (likely(ca && bpf_try_module_get(ca, ca->owner))) {
3657                 bpf_module_put(icsk->icsk_ca_ops, icsk->icsk_ca_ops->owner);
3658                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3659                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3660         }
3661         rcu_read_unlock();
3662 }
3663
3664 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3665 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3666 {
3667         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3668         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3669         __u8 rcv_wscale;
3670         u32 rcv_wnd;
3671
3672         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3673          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3674          */
3675         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
3676         if (READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps))
3677                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
3678
3679 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3680         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk))
3681                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
3682 #endif
3683
3684         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3685         if (tp->rx_opt.user_mss)
3686                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3687         tp->max_window = 0;
3688         tcp_mtup_init(sk);
3689         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3690
3691         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3692
3693         if (!tp->window_clamp)
3694                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3695         tp->advmss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3696
3697         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3698
3699         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3700         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3701             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3702                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3703
3704         rcv_wnd = tcp_rwnd_init_bpf(sk);
3705         if (rcv_wnd == 0)
3706                 rcv_wnd = dst_metric(dst, RTAX_INITRWND);
3707
3708         tcp_select_initial_window(sk, tcp_full_space(sk),
3709                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3710                                   &tp->rcv_wnd,
3711                                   &tp->window_clamp,
3712                                   READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling),
3713                                   &rcv_wscale,
3714                                   rcv_wnd);
3715
3716         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3717         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3718
3719         sk->sk_err = 0;
3720         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3721         tp->snd_wnd = 0;
3722         tcp_init_wl(tp, 0);
3723         tcp_write_queue_purge(sk);
3724         tp->snd_una = tp->write_seq;
3725         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3726         tp->snd_up = tp->write_seq;
3727         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->write_seq);
3728
3729         if (likely(!tp->repair))
3730                 tp->rcv_nxt = 0;
3731         else
3732                 tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3733         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3734         WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
3735
3736         inet_csk(sk)->icsk_rto = tcp_timeout_init(sk);
3737         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3738         tcp_clear_retrans(tp);
3739 }
3740
3741 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3742 {
3743         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3744         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3745
3746         tcb->end_seq += skb->len;
3747         __skb_header_release(skb);
3748         sk_wmem_queued_add(sk, skb->truesize);
3749         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3750         WRITE_ONCE(tp->write_seq, tcb->end_seq);
3751         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3752 }
3753
3754 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3755  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3756  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3757  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3758  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3759  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3760  */
3761 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3762 {
3763         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3764         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3765         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3766         int space, err = 0;
3767         struct sk_buff *syn_data;
3768
3769         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3770         if (!tcp_fastopen_cookie_check(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie))
3771                 goto fallback;
3772
3773         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3774          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3775          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3776          */
3777         tp->rx_opt.mss_clamp = tcp_mss_clamp(tp, tp->rx_opt.mss_clamp);
3778         /* Sync mss_cache after updating the mss_clamp */
3779         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
3780
3781         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie) -
3782                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3783
3784         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3785
3786         /* limit to order-0 allocations */
3787         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3788
3789         syn_data = sk_stream_alloc_skb(sk, space, sk->sk_allocation, false);
3790         if (!syn_data)
3791                 goto fallback;
3792         syn_data->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3793         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3794         if (space) {
3795                 int copied = copy_from_iter(skb_put(syn_data, space), space,
3796                                             &fo->data->msg_iter);
3797                 if (unlikely(!copied)) {
3798                         tcp_skb_tsorted_anchor_cleanup(syn_data);
3799                         kfree_skb(syn_data);
3800                         goto fallback;
3801                 }
3802                 if (copied != space) {
3803                         skb_trim(syn_data, copied);
3804                         space = copied;
3805                 }
3806                 skb_zcopy_set(syn_data, fo->uarg, NULL);
3807         }
3808         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3809         if (space == fo->size)
3810                 fo->data = NULL;
3811         fo->copied = space;
3812
3813         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3814         if (syn_data->len)
3815                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3816
3817         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3818
3819         syn->skb_mstamp_ns = syn_data->skb_mstamp_ns;
3820
3821         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3822          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3823          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3824          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3825          */
3826         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3827         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3828         if (!err) {
3829                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3830                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, syn_data);
3831                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3832                 goto done;
3833         }
3834
3835         /* data was not sent, put it in write_queue */
3836         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, syn_data);
3837         tp->packets_out -= tcp_skb_pcount(syn_data);
3838
3839 fallback:
3840         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3841         if (fo->cookie.len > 0)
3842                 fo->cookie.len = 0;
3843         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3844         if (err)
3845                 tp->syn_fastopen = 0;
3846 done:
3847         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3848         return err;
3849 }
3850
3851 /* Build a SYN and send it off. */
3852 int tcp_connect(struct sock *sk)
3853 {
3854         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3855         struct sk_buff *buff;
3856         int err;
3857
3858         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_TCP_CONNECT_CB, 0, NULL);
3859
3860         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3861                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3862
3863         tcp_connect_init(sk);
3864
3865         if (unlikely(tp->repair)) {
3866                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3867                 return 0;
3868         }
3869
3870         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, sk->sk_allocation, true);
3871         if (unlikely(!buff))
3872                 return -ENOBUFS;
3873
3874         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3875         tcp_mstamp_refresh(tp);
3876         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp(tp);
3877         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3878         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3879         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
3880
3881         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3882         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3883               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3884         if (err == -ECONNREFUSED)
3885                 return err;
3886
3887         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3888          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3889          */
3890         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->write_seq);
3891         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3892         buff = tcp_send_head(sk);
3893         if (unlikely(buff)) {
3894                 WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->seq);
3895                 tp->pushed_seq  = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3896         }
3897         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3898
3899         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3900         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3901                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3902         return 0;
3903 }
3904 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3905
3906 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3907  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3908  * for details.
3909  */
3910 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3911 {
3912         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3913         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3914         unsigned long timeout;
3915
3916         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3917                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3918                 int max_ato = HZ / 2;
3919
3920                 if (inet_csk_in_pingpong_mode(sk) ||
3921                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3922                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3923
3924                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3925
3926                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3927                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3928                  * directly.
3929                  */
3930                 if (tp->srtt_us) {
3931                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3932                                         TCP_DELACK_MIN);
3933
3934                         if (rtt < max_ato)
3935                                 max_ato = rtt;
3936                 }
3937
3938                 ato = min(ato, max_ato);
3939         }
3940
3941         ato = min_t(u32, ato, inet_csk(sk)->icsk_delack_max);
3942
3943         /* Stay within the limit we were given */
3944         timeout = jiffies + ato;
3945
3946         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3947         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3948                 /* If delack timer is about to expire, send ACK now. */
3949                 if (time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3950                         tcp_send_ack(sk);
3951                         return;
3952                 }
3953
3954                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3955                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3956         }
3957         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3958         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3959         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3960 }
3961
3962 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3963 void __tcp_send_ack(struct sock *sk, u32 rcv_nxt)
3964 {
3965         struct sk_buff *buff;
3966
3967         /* If we have been reset, we may not send again. */
3968         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3969                 return;
3970
3971         /* We are not putting this on the write queue, so
3972          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3973          * sock.
3974          */
3975         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3976                          sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3977         if (unlikely(!buff)) {
3978                 struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3979                 unsigned long delay;
3980
3981                 delay = TCP_DELACK_MAX << icsk->icsk_ack.retry;
3982                 if (delay < TCP_RTO_MAX)
3983                         icsk->icsk_ack.retry++;
3984                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3985                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3986                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK, delay, TCP_RTO_MAX);
3987                 return;
3988         }
3989
3990         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3991         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3992         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3993
3994         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
3995          * too much.
3996          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
3997          */
3998         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
3999
4000         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
4001         __tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, (__force gfp_t)0, rcv_nxt);
4002 }
4003 EXPORT_SYMBOL_GPL(__tcp_send_ack);
4004
4005 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
4006 {
4007         __tcp_send_ack(sk, tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
4008 }
4009
4010 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
4011  * number. It assumes the other end will try to ack it.
4012  *
4013  * Question: what should we make while urgent mode?
4014  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
4015  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
4016  *
4017  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
4018  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
4019  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
4020  */
4021 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
4022 {
4023         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4024         struct sk_buff *skb;
4025
4026         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
4027         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
4028                         sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
4029         if (!skb)
4030                 return -1;
4031
4032         /* Reserve space for headers and set control bits. */
4033         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
4034         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
4035          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
4036          * send it.
4037          */
4038         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
4039         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
4040         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, (__force gfp_t)0);
4041 }
4042
4043 /* Called from setsockopt( ... TCP_REPAIR ) */
4044 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
4045 {
4046         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
4047                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
4048                 tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
4049                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
4050         }
4051 }
4052
4053 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
4054 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
4055 {
4056         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4057         struct sk_buff *skb;
4058
4059         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4060                 return -1;
4061
4062         skb = tcp_send_head(sk);
4063         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
4064                 int err;
4065                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
4066                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4067
4068                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
4069                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4070
4071                 /* We are probing the opening of a window
4072                  * but the window size is != 0
4073                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
4074                  */
4075                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
4076                     skb->len > mss) {
4077                         seg_size = min(seg_size, mss);
4078                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
4079                         if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
4080                                          skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
4081                                 return -1;
4082                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
4083                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
4084
4085                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
4086                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
4087                 if (!err)
4088                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
4089                 return err;
4090         } else {
4091                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
4092                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
4093                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
4094         }
4095 }
4096
4097 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
4098  * a partial packet else a zero probe.
4099  */
4100 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
4101 {
4102         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
4103         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4104         struct net *net = sock_net(sk);
4105         unsigned long timeout;
4106         int err;
4107
4108         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
4109
4110         if (tp->packets_out || tcp_write_queue_empty(sk)) {
4111                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
4112                 icsk->icsk_probes_out = 0;
4113                 icsk->icsk_backoff = 0;
4114                 icsk->icsk_probes_tstamp = 0;
4115                 return;
4116         }
4117
4118         icsk->icsk_probes_out++;
4119         if (err <= 0) {
4120                 if (icsk->icsk_backoff < READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_retries2))
4121                         icsk->icsk_backoff++;
4122                 timeout = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
4123         } else {
4124                 /* If packet was not sent due to local congestion,
4125                  * Let senders fight for local resources conservatively.
4126                  */
4127                 timeout = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
4128         }
4129
4130         timeout = tcp_clamp_probe0_to_user_timeout(sk, timeout);
4131         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0, timeout, TCP_RTO_MAX);
4132 }
4133
4134 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
4135 {
4136         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
4137         struct flowi fl;
4138         int res;
4139
4140         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
4141         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, TCP_SYNACK_NORMAL,
4142                                   NULL);
4143         if (!res) {
4144                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
4145                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
4146                 if (unlikely(tcp_passive_fastopen(sk)))
4147                         tcp_sk(sk)->total_retrans++;
4148                 trace_tcp_retransmit_synack(sk, req);
4149         }
4150         return res;
4151 }
4152 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);