GNU Linux-libre 4.19.207-gnu1
[releases.git] / net / ipv4 / tcp_output.c
1 /*
2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *              interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
7  *
8  * Authors:     Ross Biro
9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
10  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
11  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
12  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
13  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
14  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
15  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
16  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
17  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
18  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
19  */
20
21 /*
22  * Changes:     Pedro Roque     :       Retransmit queue handled by TCP.
23  *                              :       Fragmentation on mtu decrease
24  *                              :       Segment collapse on retransmit
25  *                              :       AF independence
26  *
27  *              Linus Torvalds  :       send_delayed_ack
28  *              David S. Miller :       Charge memory using the right skb
29  *                                      during syn/ack processing.
30  *              David S. Miller :       Output engine completely rewritten.
31  *              Andrea Arcangeli:       SYNACK carry ts_recent in tsecr.
32  *              Cacophonix Gaul :       draft-minshall-nagle-01
33  *              J Hadi Salim    :       ECN support
34  *
35  */
36
37 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
38
39 #include <net/tcp.h>
40
41 #include <linux/compiler.h>
42 #include <linux/gfp.h>
43 #include <linux/module.h>
44 #include <linux/static_key.h>
45
46 #include <trace/events/tcp.h>
47
48 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
49                            int push_one, gfp_t gfp);
50
51 /* Account for new data that has been sent to the network. */
52 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
53 {
54         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
55         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
56         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
57
58         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
59
60         __skb_unlink(skb, &sk->sk_write_queue);
61         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, skb);
62
63         if (tp->highest_sack == NULL)
64                 tp->highest_sack = skb;
65
66         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
67         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)
68                 tcp_rearm_rto(sk);
69
70         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT,
71                       tcp_skb_pcount(skb));
72 }
73
74 /* SND.NXT, if window was not shrunk or the amount of shrunk was less than one
75  * window scaling factor due to loss of precision.
76  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
77  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
78  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
79  * invalid. OK, let's make this for now:
80  */
81 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
82 {
83         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
84
85         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt) ||
86             (tp->rx_opt.wscale_ok &&
87              ((tp->snd_nxt - tcp_wnd_end(tp)) < (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale))))
88                 return tp->snd_nxt;
89         else
90                 return tcp_wnd_end(tp);
91 }
92
93 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
94  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
95  *
96  * 1. It is independent of path mtu.
97  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
98  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
99  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
100  *    large MSS.
101  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
102  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
103  *    This may be overridden via information stored in routing table.
104  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
105  *    probably even Jumbo".
106  */
107 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
108 {
109         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
110         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
111         int mss = tp->advmss;
112
113         if (dst) {
114                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
115
116                 if (metric < mss) {
117                         mss = metric;
118                         tp->advmss = mss;
119                 }
120         }
121
122         return (__u16)mss;
123 }
124
125 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
126  * This is the first part of cwnd validation mechanism.
127  */
128 void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, s32 delta)
129 {
130         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
131         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
132         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
133
134         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
135
136         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
137         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
138
139         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
140                 cwnd >>= 1;
141         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
142         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
143         tp->snd_cwnd_used = 0;
144 }
145
146 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
147 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
148                                 struct sock *sk)
149 {
150         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
151         const u32 now = tcp_jiffies32;
152
153         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
154                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
155
156         tp->lsndtime = now;
157
158         /* If it is a reply for ato after last received
159          * packet, enter pingpong mode.
160          */
161         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
162                 icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
163 }
164
165 /* Account for an ACK we sent. */
166 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts,
167                                       u32 rcv_nxt)
168 {
169         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
170
171         if (unlikely(tp->compressed_ack > TCP_FASTRETRANS_THRESH)) {
172                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPACKCOMPRESSED,
173                               tp->compressed_ack - TCP_FASTRETRANS_THRESH);
174                 tp->compressed_ack = TCP_FASTRETRANS_THRESH;
175                 if (hrtimer_try_to_cancel(&tp->compressed_ack_timer) == 1)
176                         __sock_put(sk);
177         }
178
179         if (unlikely(rcv_nxt != tp->rcv_nxt))
180                 return;  /* Special ACK sent by DCTCP to reflect ECN */
181         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
182         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
183 }
184
185 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
186  * Based on the assumption that the given amount of space
187  * will be offered. Store the results in the tp structure.
188  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
189  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
190  * This MUST be enforced by all callers.
191  */
192 void tcp_select_initial_window(const struct sock *sk, int __space, __u32 mss,
193                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
194                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
195                                __u32 init_rcv_wnd)
196 {
197         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
198
199         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
200         if (*window_clamp == 0)
201                 (*window_clamp) = (U16_MAX << TCP_MAX_WSCALE);
202         space = min(*window_clamp, space);
203
204         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
205         if (space > mss)
206                 space = rounddown(space, mss);
207
208         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
209          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
210          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
211          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
212          * unless the remote has sent us a window scaling option,
213          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
214          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
215          */
216         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
217                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
218         else
219                 (*rcv_wnd) = min_t(u32, space, U16_MAX);
220
221         if (init_rcv_wnd)
222                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
223
224         (*rcv_wscale) = 0;
225         if (wscale_ok) {
226                 /* Set window scaling on max possible window */
227                 space = max_t(u32, space, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
228                 space = max_t(u32, space, sysctl_rmem_max);
229                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
230                 while (space > U16_MAX && (*rcv_wscale) < TCP_MAX_WSCALE) {
231                         space >>= 1;
232                         (*rcv_wscale)++;
233                 }
234         }
235         /* Set the clamp no higher than max representable value */
236         (*window_clamp) = min_t(__u32, U16_MAX << (*rcv_wscale), *window_clamp);
237 }
238 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
239
240 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
241  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
242  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
243  * frame.
244  */
245 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
246 {
247         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
248         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
249         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
250         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
251
252         /* Never shrink the offered window */
253         if (new_win < cur_win) {
254                 /* Danger Will Robinson!
255                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
256                  * we will not be able to advertise a zero
257                  * window in time.  --DaveM
258                  *
259                  * Relax Will Robinson.
260                  */
261                 if (new_win == 0)
262                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
263                                       LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
264                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
265         }
266         tp->rcv_wnd = new_win;
267         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
268
269         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
270          * scaled window.
271          */
272         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale &&
273             sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
274                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
275         else
276                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
277
278         /* RFC1323 scaling applied */
279         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
280
281         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
282         if (new_win == 0) {
283                 tp->pred_flags = 0;
284                 if (old_win)
285                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
286                                       LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
287         } else if (old_win == 0) {
288                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
289         }
290
291         return new_win;
292 }
293
294 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
295 static void tcp_ecn_send_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
296 {
297         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
298
299         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
300         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
301                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
302         else if (tcp_ca_needs_ecn(sk) ||
303                  tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk))
304                 INET_ECN_xmit(sk);
305 }
306
307 /* Packet ECN state for a SYN.  */
308 static void tcp_ecn_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
309 {
310         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
311         bool bpf_needs_ecn = tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk);
312         bool use_ecn = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1 ||
313                 tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn;
314
315         if (!use_ecn) {
316                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
317
318                 if (dst && dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_ECN))
319                         use_ecn = true;
320         }
321
322         tp->ecn_flags = 0;
323
324         if (use_ecn) {
325                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
326                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
327                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn)
328                         INET_ECN_xmit(sk);
329         }
330 }
331
332 static void tcp_ecn_clear_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
333 {
334         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn_fallback)
335                 /* tp->ecn_flags are cleared at a later point in time when
336                  * SYN ACK is ultimatively being received.
337                  */
338                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~(TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR);
339 }
340
341 static void
342 tcp_ecn_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
343 {
344         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
345                 th->ece = 1;
346 }
347
348 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
349  * be sent.
350  */
351 static void tcp_ecn_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
352                          struct tcphdr *th, int tcp_header_len)
353 {
354         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
355
356         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
357                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
358                 if (skb->len != tcp_header_len &&
359                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
360                         INET_ECN_xmit(sk);
361                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
362                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
363                                 th->cwr = 1;
364                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
365                         }
366                 } else if (!tcp_ca_needs_ecn(sk)) {
367                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
368                         INET_ECN_dontxmit(sk);
369                 }
370                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
371                         th->ece = 1;
372         }
373 }
374
375 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
376  * auto increment end seqno.
377  */
378 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
379 {
380         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
381
382         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
383         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
384
385         tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
386
387         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
388         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
389                 seq++;
390         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
391 }
392
393 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
394 {
395         return tp->snd_una != tp->snd_up;
396 }
397
398 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
399 #define OPTION_TS               (1 << 1)
400 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
401 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
402 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
403 #define OPTION_SMC              (1 << 9)
404
405 static void smc_options_write(__be32 *ptr, u16 *options)
406 {
407 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
408         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
409                 if (unlikely(OPTION_SMC & *options)) {
410                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
411                                        (TCPOPT_NOP  << 16) |
412                                        (TCPOPT_EXP <<  8) |
413                                        (TCPOLEN_EXP_SMC_BASE));
414                         *ptr++ = htonl(TCPOPT_SMC_MAGIC);
415                 }
416         }
417 #endif
418 }
419
420 struct tcp_out_options {
421         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
422         u16 mss;                /* 0 to disable */
423         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
424         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
425         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
426         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
427         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
428         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
429 };
430
431 /* Write previously computed TCP options to the packet.
432  *
433  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
434  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
435  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
436  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
437  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
438  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
439  * particular reason why the ordering would need to be changed).
440  *
441  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
442  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
443  */
444 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
445                               struct tcp_out_options *opts)
446 {
447         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
448
449         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
450                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
451                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
452                 /* overload cookie hash location */
453                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
454                 ptr += 4;
455         }
456
457         if (unlikely(opts->mss)) {
458                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
459                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
460                                opts->mss);
461         }
462
463         if (likely(OPTION_TS & options)) {
464                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
465                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
466                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
467                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
468                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
469                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
470                 } else {
471                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
472                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
473                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
474                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
475                 }
476                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
477                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
478         }
479
480         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
481                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
482                                (TCPOPT_NOP << 16) |
483                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
484                                TCPOLEN_SACK_PERM);
485         }
486
487         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
488                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
489                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
490                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
491                                opts->ws);
492         }
493
494         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
495                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
496                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
497                 int this_sack;
498
499                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
500                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
501                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
502                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
503                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
504
505                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
506                      ++this_sack) {
507                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
508                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
509                 }
510
511                 tp->rx_opt.dsack = 0;
512         }
513
514         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
515                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
516                 u8 *p = (u8 *)ptr;
517                 u32 len; /* Fast Open option length */
518
519                 if (foc->exp) {
520                         len = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
521                         *ptr = htonl((TCPOPT_EXP << 24) | (len << 16) |
522                                      TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
523                         p += TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE;
524                 } else {
525                         len = TCPOLEN_FASTOPEN_BASE + foc->len;
526                         *p++ = TCPOPT_FASTOPEN;
527                         *p++ = len;
528                 }
529
530                 memcpy(p, foc->val, foc->len);
531                 if ((len & 3) == 2) {
532                         p[foc->len] = TCPOPT_NOP;
533                         p[foc->len + 1] = TCPOPT_NOP;
534                 }
535                 ptr += (len + 3) >> 2;
536         }
537
538         smc_options_write(ptr, &options);
539 }
540
541 static void smc_set_option(const struct tcp_sock *tp,
542                            struct tcp_out_options *opts,
543                            unsigned int *remaining)
544 {
545 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
546         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
547                 if (tp->syn_smc) {
548                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
549                                 opts->options |= OPTION_SMC;
550                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
551                         }
552                 }
553         }
554 #endif
555 }
556
557 static void smc_set_option_cond(const struct tcp_sock *tp,
558                                 const struct inet_request_sock *ireq,
559                                 struct tcp_out_options *opts,
560                                 unsigned int *remaining)
561 {
562 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
563         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
564                 if (tp->syn_smc && ireq->smc_ok) {
565                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
566                                 opts->options |= OPTION_SMC;
567                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
568                         }
569                 }
570         }
571 #endif
572 }
573
574 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
575  * network wire format yet.
576  */
577 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
578                                 struct tcp_out_options *opts,
579                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
580 {
581         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
582         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
583         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
584
585         *md5 = NULL;
586 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
587         if (unlikely(rcu_access_pointer(tp->md5sig_info))) {
588                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
589                 if (*md5) {
590                         opts->options |= OPTION_MD5;
591                         remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
592                 }
593         }
594 #endif
595
596         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
597          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
598          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
599          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
600          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
601          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
602          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
603          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
604          * going out.  */
605         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
606         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
607
608         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps && !*md5)) {
609                 opts->options |= OPTION_TS;
610                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset;
611                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
612                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
613         }
614         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling)) {
615                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
616                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
617                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
618         }
619         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_sack)) {
620                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
621                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
622                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
623         }
624
625         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
626                 u32 need = fastopen->cookie.len;
627
628                 need += fastopen->cookie.exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
629                                                TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
630                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
631                 if (remaining >= need) {
632                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
633                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
634                         remaining -= need;
635                         tp->syn_fastopen = 1;
636                         tp->syn_fastopen_exp = fastopen->cookie.exp ? 1 : 0;
637                 }
638         }
639
640         smc_set_option(tp, opts, &remaining);
641
642         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
643 }
644
645 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
646 static unsigned int tcp_synack_options(const struct sock *sk,
647                                        struct request_sock *req,
648                                        unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
649                                        struct tcp_out_options *opts,
650                                        const struct tcp_md5sig_key *md5,
651                                        struct tcp_fastopen_cookie *foc,
652                                        enum tcp_synack_type synack_type)
653 {
654         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
655         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
656
657 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
658         if (md5) {
659                 opts->options |= OPTION_MD5;
660                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
661
662                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
663                  * options. There was discussion about disabling SACK
664                  * rather than TS in order to fit in better with old,
665                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
666                  */
667                 if (synack_type != TCP_SYNACK_COOKIE)
668                         ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
669         }
670 #endif
671
672         /* We always send an MSS option. */
673         opts->mss = mss;
674         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
675
676         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
677                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
678                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
679                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
680         }
681         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
682                 opts->options |= OPTION_TS;
683                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tcp_rsk(req)->ts_off;
684                 opts->tsecr = req->ts_recent;
685                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
686         }
687         if (likely(ireq->sack_ok)) {
688                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
689                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
690                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
691         }
692         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
693                 u32 need = foc->len;
694
695                 need += foc->exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
696                                    TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
697                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
698                 if (remaining >= need) {
699                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
700                         opts->fastopen_cookie = foc;
701                         remaining -= need;
702                 }
703         }
704
705         smc_set_option_cond(tcp_sk(sk), ireq, opts, &remaining);
706
707         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
708 }
709
710 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
711  * final wire format yet.
712  */
713 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
714                                         struct tcp_out_options *opts,
715                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
716 {
717         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
718         unsigned int size = 0;
719         unsigned int eff_sacks;
720
721         opts->options = 0;
722
723         *md5 = NULL;
724 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
725         if (unlikely(rcu_access_pointer(tp->md5sig_info))) {
726                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
727                 if (*md5) {
728                         opts->options |= OPTION_MD5;
729                         size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
730                 }
731         }
732 #endif
733
734         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
735                 opts->options |= OPTION_TS;
736                 opts->tsval = skb ? tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset : 0;
737                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
738                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
739         }
740
741         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
742         if (unlikely(eff_sacks)) {
743                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
744                 opts->num_sack_blocks =
745                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
746                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
747                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
748                 if (likely(opts->num_sack_blocks))
749                         size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
750                                 opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
751         }
752
753         return size;
754 }
755
756
757 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
758  *
759  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
760  * to reduce RTT and bufferbloat.
761  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
762  *
763  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
764  * needs to be reallocated in a driver.
765  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
766  *
767  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
768  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
769  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
770  */
771 struct tsq_tasklet {
772         struct tasklet_struct   tasklet;
773         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
774 };
775 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
776
777 static void tcp_tsq_write(struct sock *sk)
778 {
779         if ((1 << sk->sk_state) &
780             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
781              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK)) {
782                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
783
784                 if (tp->lost_out > tp->retrans_out &&
785                     tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) {
786                         tcp_mstamp_refresh(tp);
787                         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
788                 }
789
790                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tp->nonagle,
791                                0, GFP_ATOMIC);
792         }
793 }
794
795 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
796 {
797         bh_lock_sock(sk);
798         if (!sock_owned_by_user(sk))
799                 tcp_tsq_write(sk);
800         else if (!test_and_set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags))
801                 sock_hold(sk);
802         bh_unlock_sock(sk);
803 }
804 /*
805  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
806  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
807  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
808  * interrupt us (non NAPI drivers)
809  */
810 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
811 {
812         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
813         LIST_HEAD(list);
814         unsigned long flags;
815         struct list_head *q, *n;
816         struct tcp_sock *tp;
817         struct sock *sk;
818
819         local_irq_save(flags);
820         list_splice_init(&tsq->head, &list);
821         local_irq_restore(flags);
822
823         list_for_each_safe(q, n, &list) {
824                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
825                 list_del(&tp->tsq_node);
826
827                 sk = (struct sock *)tp;
828                 smp_mb__before_atomic();
829                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &sk->sk_tsq_flags);
830
831                 tcp_tsq_handler(sk);
832                 sk_free(sk);
833         }
834 }
835
836 #define TCP_DEFERRED_ALL (TCPF_TSQ_DEFERRED |           \
837                           TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED |   \
838                           TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED |  \
839                           TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED)
840 /**
841  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
842  * @sk: socket
843  *
844  * called from release_sock() to perform protocol dependent
845  * actions before socket release.
846  */
847 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
848 {
849         unsigned long flags, nflags;
850
851         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
852         do {
853                 flags = sk->sk_tsq_flags;
854                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
855                         return;
856                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
857         } while (cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, flags, nflags) != flags);
858
859         if (flags & TCPF_TSQ_DEFERRED) {
860                 tcp_tsq_write(sk);
861                 __sock_put(sk);
862         }
863         /* Here begins the tricky part :
864          * We are called from release_sock() with :
865          * 1) BH disabled
866          * 2) sk_lock.slock spinlock held
867          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
868          *
869          * But following code is meant to be called from BH handlers,
870          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
871          */
872         sock_release_ownership(sk);
873
874         if (flags & TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED) {
875                 tcp_write_timer_handler(sk);
876                 __sock_put(sk);
877         }
878         if (flags & TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED) {
879                 tcp_delack_timer_handler(sk);
880                 __sock_put(sk);
881         }
882         if (flags & TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED) {
883                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
884                 __sock_put(sk);
885         }
886 }
887 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
888
889 void __init tcp_tasklet_init(void)
890 {
891         int i;
892
893         for_each_possible_cpu(i) {
894                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
895
896                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
897                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
898                              tcp_tasklet_func,
899                              (unsigned long)tsq);
900         }
901 }
902
903 /*
904  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
905  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
906  * hold qdisc lock.
907  */
908 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
909 {
910         struct sock *sk = skb->sk;
911         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
912         unsigned long flags, nval, oval;
913
914         /* Keep one reference on sk_wmem_alloc.
915          * Will be released by sk_free() from here or tcp_tasklet_func()
916          */
917         WARN_ON(refcount_sub_and_test(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc));
918
919         /* If this softirq is serviced by ksoftirqd, we are likely under stress.
920          * Wait until our queues (qdisc + devices) are drained.
921          * This gives :
922          * - less callbacks to tcp_write_xmit(), reducing stress (batches)
923          * - chance for incoming ACK (processed by another cpu maybe)
924          *   to migrate this flow (skb->ooo_okay will be eventually set)
925          */
926         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= SKB_TRUESIZE(1) && this_cpu_ksoftirqd() == current)
927                 goto out;
928
929         for (oval = READ_ONCE(sk->sk_tsq_flags);; oval = nval) {
930                 struct tsq_tasklet *tsq;
931                 bool empty;
932
933                 if (!(oval & TSQF_THROTTLED) || (oval & TSQF_QUEUED))
934                         goto out;
935
936                 nval = (oval & ~TSQF_THROTTLED) | TSQF_QUEUED;
937                 nval = cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, oval, nval);
938                 if (nval != oval)
939                         continue;
940
941                 /* queue this socket to tasklet queue */
942                 local_irq_save(flags);
943                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
944                 empty = list_empty(&tsq->head);
945                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
946                 if (empty)
947                         tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
948                 local_irq_restore(flags);
949                 return;
950         }
951 out:
952         sk_free(sk);
953 }
954
955 /* Note: Called under soft irq.
956  * We can call TCP stack right away, unless socket is owned by user.
957  */
958 enum hrtimer_restart tcp_pace_kick(struct hrtimer *timer)
959 {
960         struct tcp_sock *tp = container_of(timer, struct tcp_sock, pacing_timer);
961         struct sock *sk = (struct sock *)tp;
962
963         tcp_tsq_handler(sk);
964         sock_put(sk);
965
966         return HRTIMER_NORESTART;
967 }
968
969 static void tcp_internal_pacing(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
970 {
971         u64 len_ns;
972         u32 rate;
973
974         if (!tcp_needs_internal_pacing(sk))
975                 return;
976         rate = sk->sk_pacing_rate;
977         if (!rate || rate == ~0U)
978                 return;
979
980         len_ns = (u64)skb->len * NSEC_PER_SEC;
981         do_div(len_ns, rate);
982         hrtimer_start(&tcp_sk(sk)->pacing_timer,
983                       ktime_add_ns(ktime_get(), len_ns),
984                       HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_SOFT);
985         sock_hold(sk);
986 }
987
988 static void tcp_update_skb_after_send(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
989 {
990         skb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
991         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
992 }
993
994 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
995  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
996  * transmission and possible later retransmissions.
997  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
998  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
999  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
1000  * device.
1001  *
1002  * We are working here with either a clone of the original
1003  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
1004  */
1005 static int __tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1006                               int clone_it, gfp_t gfp_mask, u32 rcv_nxt)
1007 {
1008         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1009         struct inet_sock *inet;
1010         struct tcp_sock *tp;
1011         struct tcp_skb_cb *tcb;
1012         struct tcp_out_options opts;
1013         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
1014         struct sk_buff *oskb = NULL;
1015         struct tcp_md5sig_key *md5;
1016         struct tcphdr *th;
1017         int err;
1018
1019         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
1020         tp = tcp_sk(sk);
1021
1022         if (clone_it) {
1023                 TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq
1024                         - tp->snd_una;
1025                 oskb = skb;
1026
1027                 tcp_skb_tsorted_save(oskb) {
1028                         if (unlikely(skb_cloned(oskb)))
1029                                 skb = pskb_copy(oskb, gfp_mask);
1030                         else
1031                                 skb = skb_clone(oskb, gfp_mask);
1032                 } tcp_skb_tsorted_restore(oskb);
1033
1034                 if (unlikely(!skb))
1035                         return -ENOBUFS;
1036         }
1037         skb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
1038
1039         inet = inet_sk(sk);
1040         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
1041         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
1042
1043         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
1044                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
1045         else
1046                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
1047                                                            &md5);
1048         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
1049
1050         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
1051          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
1052          * which holds one reference to sk.
1053          *
1054          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
1055          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
1056          */
1057         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
1058
1059         /* If we had to use memory reserve to allocate this skb,
1060          * this might cause drops if packet is looped back :
1061          * Other socket might not have SOCK_MEMALLOC.
1062          * Packets not looped back do not care about pfmemalloc.
1063          */
1064         skb->pfmemalloc = 0;
1065
1066         skb_push(skb, tcp_header_size);
1067         skb_reset_transport_header(skb);
1068
1069         skb_orphan(skb);
1070         skb->sk = sk;
1071         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? __sock_wfree : tcp_wfree;
1072         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
1073         refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
1074
1075         skb_set_dst_pending_confirm(skb, sk->sk_dst_pending_confirm);
1076
1077         /* Build TCP header and checksum it. */
1078         th = (struct tcphdr *)skb->data;
1079         th->source              = inet->inet_sport;
1080         th->dest                = inet->inet_dport;
1081         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
1082         th->ack_seq             = htonl(rcv_nxt);
1083         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
1084                                         tcb->tcp_flags);
1085
1086         th->check               = 0;
1087         th->urg_ptr             = 0;
1088
1089         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
1090         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1091                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1092                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1093                         th->urg = 1;
1094                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1095                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1096                         th->urg = 1;
1097                 }
1098         }
1099
1100         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
1101         skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1102         if (likely(!(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
1103                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1104                 tcp_ecn_send(sk, skb, th, tcp_header_size);
1105         } else {
1106                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1107                  * is never scaled.
1108                  */
1109                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1110         }
1111 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1112         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1113         if (md5) {
1114                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
1115                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1116                                                md5, sk, skb);
1117         }
1118 #endif
1119
1120         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
1121
1122         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1123                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb), rcv_nxt);
1124
1125         if (skb->len != tcp_header_size) {
1126                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1127                 tp->data_segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1128                 tp->bytes_sent += skb->len - tcp_header_size;
1129                 tcp_internal_pacing(sk, skb);
1130         }
1131
1132         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1133                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1134                               tcp_skb_pcount(skb));
1135
1136         tp->segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1137         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
1138         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1139         skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
1140
1141         /* Our usage of tstamp should remain private */
1142         skb->tstamp = 0;
1143
1144         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1145         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1146                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1147
1148         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(sk, skb, &inet->cork.fl);
1149
1150         if (unlikely(err > 0)) {
1151                 tcp_enter_cwr(sk);
1152                 err = net_xmit_eval(err);
1153         }
1154         if (!err && oskb) {
1155                 tcp_update_skb_after_send(tp, oskb);
1156                 tcp_rate_skb_sent(sk, oskb);
1157         }
1158         return err;
1159 }
1160
1161 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
1162                             gfp_t gfp_mask)
1163 {
1164         return __tcp_transmit_skb(sk, skb, clone_it, gfp_mask,
1165                                   tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
1166 }
1167
1168 /* This routine just queues the buffer for sending.
1169  *
1170  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1171  * otherwise socket can stall.
1172  */
1173 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1174 {
1175         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1176
1177         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1178         WRITE_ONCE(tp->write_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1179         __skb_header_release(skb);
1180         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1181         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1182         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1183 }
1184
1185 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1186 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1187 {
1188         if (skb->len <= mss_now) {
1189                 /* Avoid the costly divide in the normal
1190                  * non-TSO case.
1191                  */
1192                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1193                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1194         } else {
1195                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1196                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1197         }
1198 }
1199
1200 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1201  * tweaks to fix counters
1202  */
1203 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1204 {
1205         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1206
1207         tp->packets_out -= decr;
1208
1209         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1210                 tp->sacked_out -= decr;
1211         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1212                 tp->retrans_out -= decr;
1213         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1214                 tp->lost_out -= decr;
1215
1216         /* Reno case is special. Sigh... */
1217         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1218                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1219
1220         if (tp->lost_skb_hint &&
1221             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1222             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
1223                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1224
1225         tcp_verify_left_out(tp);
1226 }
1227
1228 static bool tcp_has_tx_tstamp(const struct sk_buff *skb)
1229 {
1230         return TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack ||
1231                 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP);
1232 }
1233
1234 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1235 {
1236         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1237
1238         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(skb)) &&
1239             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1240                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1241                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1242
1243                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1244                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1245                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1246                 TCP_SKB_CB(skb2)->txstamp_ack = TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack;
1247                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack = 0;
1248         }
1249 }
1250
1251 static void tcp_skb_fragment_eor(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1252 {
1253         TCP_SKB_CB(skb2)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1254         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 0;
1255 }
1256
1257 /* Insert buff after skb on the write or rtx queue of sk.  */
1258 static void tcp_insert_write_queue_after(struct sk_buff *skb,
1259                                          struct sk_buff *buff,
1260                                          struct sock *sk,
1261                                          enum tcp_queue tcp_queue)
1262 {
1263         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE)
1264                 __skb_queue_after(&sk->sk_write_queue, skb, buff);
1265         else
1266                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
1267 }
1268
1269 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1270  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1271  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1272  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1273  */
1274 int tcp_fragment(struct sock *sk, enum tcp_queue tcp_queue,
1275                  struct sk_buff *skb, u32 len,
1276                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1277 {
1278         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1279         struct sk_buff *buff;
1280         int nsize, old_factor;
1281         long limit;
1282         int nlen;
1283         u8 flags;
1284
1285         if (WARN_ON(len > skb->len))
1286                 return -EINVAL;
1287
1288         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1289         if (nsize < 0)
1290                 nsize = 0;
1291
1292         /* tcp_sendmsg() can overshoot sk_wmem_queued by one full size skb.
1293          * We need some allowance to not penalize applications setting small
1294          * SO_SNDBUF values.
1295          * Also allow first and last skb in retransmit queue to be split.
1296          */
1297         limit = sk->sk_sndbuf + 2 * SKB_TRUESIZE(GSO_MAX_SIZE);
1298         if (unlikely((sk->sk_wmem_queued >> 1) > limit &&
1299                      tcp_queue != TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE &&
1300                      skb != tcp_rtx_queue_head(sk) &&
1301                      skb != tcp_rtx_queue_tail(sk))) {
1302                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPWQUEUETOOBIG);
1303                 return -ENOMEM;
1304         }
1305
1306         if (skb_unclone(skb, gfp))
1307                 return -ENOMEM;
1308
1309         /* Get a new skb... force flag on. */
1310         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp, true);
1311         if (!buff)
1312                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1313
1314         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1315         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1316         nlen = skb->len - len - nsize;
1317         buff->truesize += nlen;
1318         skb->truesize -= nlen;
1319
1320         /* Correct the sequence numbers. */
1321         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1322         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1323         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1324
1325         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1326         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1327         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1328         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1329         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1330         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1331
1332         skb_split(skb, buff, len);
1333
1334         buff->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1335
1336         buff->tstamp = skb->tstamp;
1337         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1338
1339         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1340
1341         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1342         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1343         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1344
1345         /* Update delivered info for the new segment */
1346         TCP_SKB_CB(buff)->tx = TCP_SKB_CB(skb)->tx;
1347
1348         /* If this packet has been sent out already, we must
1349          * adjust the various packet counters.
1350          */
1351         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1352                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1353                         tcp_skb_pcount(buff);
1354
1355                 if (diff)
1356                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1357         }
1358
1359         /* Link BUFF into the send queue. */
1360         __skb_header_release(buff);
1361         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, tcp_queue);
1362         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE)
1363                 list_add(&buff->tcp_tsorted_anchor, &skb->tcp_tsorted_anchor);
1364
1365         return 0;
1366 }
1367
1368 /* This is similar to __pskb_pull_tail(). The difference is that pulled
1369  * data is not copied, but immediately discarded.
1370  */
1371 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1372 {
1373         struct skb_shared_info *shinfo;
1374         int i, k, eat;
1375
1376         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1377         if (eat) {
1378                 __skb_pull(skb, eat);
1379                 len -= eat;
1380                 if (!len)
1381                         return 0;
1382         }
1383         eat = len;
1384         k = 0;
1385         shinfo = skb_shinfo(skb);
1386         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1387                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1388
1389                 if (size <= eat) {
1390                         skb_frag_unref(skb, i);
1391                         eat -= size;
1392                 } else {
1393                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1394                         if (eat) {
1395                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1396                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1397                                 eat = 0;
1398                         }
1399                         k++;
1400                 }
1401         }
1402         shinfo->nr_frags = k;
1403
1404         skb->data_len -= len;
1405         skb->len = skb->data_len;
1406         return len;
1407 }
1408
1409 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1410 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1411 {
1412         u32 delta_truesize;
1413
1414         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1415                 return -ENOMEM;
1416
1417         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1418
1419         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1420         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1421
1422         if (delta_truesize) {
1423                 skb->truesize      -= delta_truesize;
1424                 sk->sk_wmem_queued -= delta_truesize;
1425                 sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1426                 sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1427         }
1428
1429         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1430         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1431                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1432
1433         return 0;
1434 }
1435
1436 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1437 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1438 {
1439         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1440         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1441         int mss_now;
1442
1443         /* Calculate base mss without TCP options:
1444            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1445          */
1446         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1447
1448         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1449         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1450                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1451
1452                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1453                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1454         }
1455
1456         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1457         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1458                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1459
1460         /* Now subtract optional transport overhead */
1461         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1462
1463         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1464         mss_now = max(mss_now, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_snd_mss);
1465         return mss_now;
1466 }
1467
1468 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1469 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1470 {
1471         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1472         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1473                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1474 }
1475 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtu_to_mss);
1476
1477 /* Inverse of above */
1478 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1479 {
1480         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1481         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1482         int mtu;
1483
1484         mtu = mss +
1485               tp->tcp_header_len +
1486               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1487               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1488
1489         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1490         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1491                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1492
1493                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1494                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1495         }
1496         return mtu;
1497 }
1498 EXPORT_SYMBOL(tcp_mss_to_mtu);
1499
1500 /* MTU probing init per socket */
1501 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1502 {
1503         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1504         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1505         struct net *net = sock_net(sk);
1506
1507         icsk->icsk_mtup.enabled = net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1508         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1509                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1510         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss);
1511         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1512         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1513                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
1514 }
1515 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1516
1517 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1518
1519    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1520    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1521
1522    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1523    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1524    It also does not include TCP options.
1525
1526    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1527
1528    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1529    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1530    taking into account current pmtu, but never exceeds
1531    tp->rx_opt.mss_clamp.
1532
1533    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1534    DOES NOT include either tcp or ip options.
1535
1536    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1537    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1538  */
1539 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1540 {
1541         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1542         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1543         int mss_now;
1544
1545         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1546                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1547
1548         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1549         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1550
1551         /* And store cached results */
1552         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1553         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1554                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1555         tp->mss_cache = mss_now;
1556
1557         return mss_now;
1558 }
1559 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1560
1561 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1562  * and even PMTU discovery events into account.
1563  */
1564 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1565 {
1566         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1567         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1568         u32 mss_now;
1569         unsigned int header_len;
1570         struct tcp_out_options opts;
1571         struct tcp_md5sig_key *md5;
1572
1573         mss_now = tp->mss_cache;
1574
1575         if (dst) {
1576                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1577                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1578                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1579         }
1580
1581         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1582                      sizeof(struct tcphdr);
1583         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1584          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1585          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1586          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1587         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1588                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1589                 mss_now -= delta;
1590         }
1591
1592         return mss_now;
1593 }
1594
1595 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1596  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1597  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1598  */
1599 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1600 {
1601         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1602
1603         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1604             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1605                 /* Limited by application or receiver window. */
1606                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1607                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1608                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1609                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1610                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1611                 }
1612                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1613         }
1614         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1615 }
1616
1617 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1618 {
1619         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1620         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1621
1622         /* Track the maximum number of outstanding packets in each
1623          * window, and remember whether we were cwnd-limited then.
1624          */
1625         if (!before(tp->snd_una, tp->max_packets_seq) ||
1626             tp->packets_out > tp->max_packets_out ||
1627             is_cwnd_limited) {
1628                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1629                 tp->max_packets_seq = tp->snd_nxt;
1630                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1631         }
1632
1633         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1634                 /* Network is feed fully. */
1635                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1636                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1637         } else {
1638                 /* Network starves. */
1639                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1640                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1641
1642                 if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1643                     (s32)(tcp_jiffies32 - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto &&
1644                     !ca_ops->cong_control)
1645                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1646
1647                 /* The following conditions together indicate the starvation
1648                  * is caused by insufficient sender buffer:
1649                  * 1) just sent some data (see tcp_write_xmit)
1650                  * 2) not cwnd limited (this else condition)
1651                  * 3) no more data to send (tcp_write_queue_empty())
1652                  * 4) application is hitting buffer limit (SOCK_NOSPACE)
1653                  */
1654                 if (tcp_write_queue_empty(sk) && sk->sk_socket &&
1655                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags) &&
1656                     (1 << sk->sk_state) & (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT))
1657                         tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
1658         }
1659 }
1660
1661 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1662 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1663 {
1664         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1665                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1666 }
1667
1668 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1669  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1670  * The test is really :
1671  * if ((skb->len % mss) != 0)
1672  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1673  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1674  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1675  */
1676 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1677                                 const struct sk_buff *skb)
1678 {
1679         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1680                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1681 }
1682
1683 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1684  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1685  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1686  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1687  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1688  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1689  */
1690 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1691                             int nonagle)
1692 {
1693         return partial &&
1694                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1695                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1696 }
1697
1698 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1699  * to send one TSO packet per ms
1700  */
1701 static u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now,
1702                             int min_tso_segs)
1703 {
1704         u32 bytes, segs;
1705
1706         bytes = min(sk->sk_pacing_rate >> sk->sk_pacing_shift,
1707                     sk->sk_gso_max_size - 1 - MAX_TCP_HEADER);
1708
1709         /* Goal is to send at least one packet per ms,
1710          * not one big TSO packet every 100 ms.
1711          * This preserves ACK clocking and is consistent
1712          * with tcp_tso_should_defer() heuristic.
1713          */
1714         segs = max_t(u32, bytes / mss_now, min_tso_segs);
1715
1716         return segs;
1717 }
1718
1719 /* Return the number of segments we want in the skb we are transmitting.
1720  * See if congestion control module wants to decide; otherwise, autosize.
1721  */
1722 static u32 tcp_tso_segs(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1723 {
1724         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1725         u32 min_tso, tso_segs;
1726
1727         min_tso = ca_ops->min_tso_segs ?
1728                         ca_ops->min_tso_segs(sk) :
1729                         sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_tso_segs;
1730
1731         tso_segs = tcp_tso_autosize(sk, mss_now, min_tso);
1732         return min_t(u32, tso_segs, sk->sk_gso_max_segs);
1733 }
1734
1735 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1736 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1737                                         const struct sk_buff *skb,
1738                                         unsigned int mss_now,
1739                                         unsigned int max_segs,
1740                                         int nonagle)
1741 {
1742         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1743         u32 partial, needed, window, max_len;
1744
1745         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1746         max_len = mss_now * max_segs;
1747
1748         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1749                 return max_len;
1750
1751         needed = min(skb->len, window);
1752
1753         if (max_len <= needed)
1754                 return max_len;
1755
1756         partial = needed % mss_now;
1757         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1758          * to include this last segment in this skb.
1759          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1760          */
1761         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1762                 return needed - partial;
1763
1764         return needed;
1765 }
1766
1767 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1768  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1769  */
1770 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1771                                          const struct sk_buff *skb)
1772 {
1773         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
1774
1775         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1776         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1777             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1778                 return 1;
1779
1780         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1781         cwnd = tp->snd_cwnd;
1782         if (in_flight >= cwnd)
1783                 return 0;
1784
1785         /* For better scheduling, ensure we have at least
1786          * 2 GSO packets in flight.
1787          */
1788         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
1789         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
1790 }
1791
1792 /* Initialize TSO state of a skb.
1793  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1794  * SKB onto the wire.
1795  */
1796 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1797 {
1798         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1799
1800         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1801                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1802                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1803         }
1804         return tso_segs;
1805 }
1806
1807
1808 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1809  * sent now.
1810  */
1811 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1812                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1813 {
1814         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1815          * write_queue (they have no chances to get new data).
1816          *
1817          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1818          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1819          */
1820         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1821                 return true;
1822
1823         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1824         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1825                 return true;
1826
1827         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1828                 return true;
1829
1830         return false;
1831 }
1832
1833 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1834 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1835                              const struct sk_buff *skb,
1836                              unsigned int cur_mss)
1837 {
1838         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1839
1840         if (skb->len > cur_mss)
1841                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1842
1843         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1844 }
1845
1846 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1847  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1848  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1849  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1850  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1851  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1852  */
1853 static int tso_fragment(struct sock *sk, enum tcp_queue tcp_queue,
1854                         struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1855                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1856 {
1857         struct sk_buff *buff;
1858         int nlen = skb->len - len;
1859         u8 flags;
1860
1861         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1862         if (skb->len != skb->data_len)
1863                 return tcp_fragment(sk, tcp_queue, skb, len, mss_now, gfp);
1864
1865         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp, true);
1866         if (unlikely(!buff))
1867                 return -ENOMEM;
1868
1869         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1870         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1871         buff->truesize += nlen;
1872         skb->truesize -= nlen;
1873
1874         /* Correct the sequence numbers. */
1875         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1876         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1877         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1878
1879         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1880         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1881         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1882         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1883
1884         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1885         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1886
1887         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1888
1889         buff->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1890         skb_split(skb, buff, len);
1891         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1892
1893         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1894         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1895         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1896
1897         /* Link BUFF into the send queue. */
1898         __skb_header_release(buff);
1899         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, tcp_queue);
1900
1901         return 0;
1902 }
1903
1904 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1905  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1906  *
1907  * This algorithm is from John Heffner.
1908  */
1909 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1910                                  bool *is_cwnd_limited,
1911                                  bool *is_rwnd_limited,
1912                                  u32 max_segs)
1913 {
1914         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1915         u32 age, send_win, cong_win, limit, in_flight;
1916         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1917         struct sk_buff *head;
1918         int win_divisor;
1919
1920         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
1921                 goto send_now;
1922
1923         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
1924          * only if the last write was recent.
1925          */
1926         if ((s32)(tcp_jiffies32 - tp->lsndtime) > 0)
1927                 goto send_now;
1928
1929         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1930
1931         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1);
1932         BUG_ON(tp->snd_cwnd <= in_flight);
1933
1934         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1935
1936         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1937         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1938
1939         limit = min(send_win, cong_win);
1940
1941         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1942         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
1943                 goto send_now;
1944
1945         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1946         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1947                 goto send_now;
1948
1949         win_divisor = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1950         if (win_divisor) {
1951                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1952
1953                 /* If at least some fraction of a window is available,
1954                  * just use it.
1955                  */
1956                 chunk /= win_divisor;
1957                 if (limit >= chunk)
1958                         goto send_now;
1959         } else {
1960                 /* Different approach, try not to defer past a single
1961                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1962                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1963                  * then send now.
1964                  */
1965                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1966                         goto send_now;
1967         }
1968
1969         /* TODO : use tsorted_sent_queue ? */
1970         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
1971         if (!head)
1972                 goto send_now;
1973         age = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, head->skb_mstamp);
1974         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
1975         if (age < (tp->srtt_us >> 4))
1976                 goto send_now;
1977
1978         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
1979          * Three cases are tracked :
1980          * 1) We are cwnd-limited
1981          * 2) We are rwnd-limited
1982          * 3) We are application limited.
1983          */
1984         if (cong_win < send_win) {
1985                 if (cong_win <= skb->len) {
1986                         *is_cwnd_limited = true;
1987                         return true;
1988                 }
1989         } else {
1990                 if (send_win <= skb->len) {
1991                         *is_rwnd_limited = true;
1992                         return true;
1993                 }
1994         }
1995
1996         /* If this packet won't get more data, do not wait. */
1997         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1998                 goto send_now;
1999
2000         return true;
2001
2002 send_now:
2003         return false;
2004 }
2005
2006 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
2007 {
2008         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2009         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2010         struct net *net = sock_net(sk);
2011         u32 interval;
2012         s32 delta;
2013
2014         interval = net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval;
2015         delta = tcp_jiffies32 - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
2016         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
2017                 int mss = tcp_current_mss(sk);
2018
2019                 /* Update current search range */
2020                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2021                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
2022                         sizeof(struct tcphdr) +
2023                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
2024                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
2025
2026                 /* Update probe time stamp */
2027                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
2028         }
2029 }
2030
2031 static bool tcp_can_coalesce_send_queue_head(struct sock *sk, int len)
2032 {
2033         struct sk_buff *skb, *next;
2034
2035         skb = tcp_send_head(sk);
2036         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2037                 if (len <= skb->len)
2038                         break;
2039
2040                 if (unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->eor) || tcp_has_tx_tstamp(skb))
2041                         return false;
2042
2043                 len -= skb->len;
2044         }
2045
2046         return true;
2047 }
2048
2049 /* Create a new MTU probe if we are ready.
2050  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
2051  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
2052  * changes resulting in larger path MTUs.
2053  *
2054  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
2055  *         1 if a probe was sent,
2056  *         -1 otherwise
2057  */
2058 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
2059 {
2060         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2061         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2062         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
2063         struct net *net = sock_net(sk);
2064         int probe_size;
2065         int size_needed;
2066         int copy, len;
2067         int mss_now;
2068         int interval;
2069
2070         /* Not currently probing/verifying,
2071          * not in recovery,
2072          * have enough cwnd, and
2073          * not SACKing (the variable headers throw things off)
2074          */
2075         if (likely(!icsk->icsk_mtup.enabled ||
2076                    icsk->icsk_mtup.probe_size ||
2077                    inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
2078                    tp->snd_cwnd < 11 ||
2079                    tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack))
2080                 return -1;
2081
2082         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
2083          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
2084          * smaller than a threshold, backoff from probing.
2085          */
2086         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2087         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
2088                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
2089         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
2090         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
2091         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
2092          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
2093          * probing process by not resetting search range to its orignal.
2094          */
2095         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
2096                 interval < net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold) {
2097                 /* Check whether enough time has elaplased for
2098                  * another round of probing.
2099                  */
2100                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
2101                 return -1;
2102         }
2103
2104         /* Have enough data in the send queue to probe? */
2105         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
2106                 return -1;
2107
2108         if (tp->snd_wnd < size_needed)
2109                 return -1;
2110         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
2111                 return 0;
2112
2113         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
2114         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
2115                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
2116                         return -1;
2117                 else
2118                         return 0;
2119         }
2120
2121         if (!tcp_can_coalesce_send_queue_head(sk, probe_size))
2122                 return -1;
2123
2124         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
2125         nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC, false);
2126         if (!nskb)
2127                 return -1;
2128         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2129         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2130
2131         skb = tcp_send_head(sk);
2132
2133         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2134         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
2135         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
2136         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
2137         nskb->csum = 0;
2138         nskb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2139
2140         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
2141         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
2142
2143         len = 0;
2144         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2145                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
2146                 skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
2147
2148                 if (skb->len <= copy) {
2149                         /* We've eaten all the data from this skb.
2150                          * Throw it away. */
2151                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2152                         /* If this is the last SKB we copy and eor is set
2153                          * we need to propagate it to the new skb.
2154                          */
2155                         TCP_SKB_CB(nskb)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
2156                         tcp_skb_collapse_tstamp(nskb, skb);
2157                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2158                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2159                 } else {
2160                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2161                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2162                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
2163                                 skb_pull(skb, copy);
2164                         } else {
2165                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
2166                                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2167                         }
2168                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2169                 }
2170
2171                 len += copy;
2172
2173                 if (len >= probe_size)
2174                         break;
2175         }
2176         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2177
2178         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2179          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2180          */
2181         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2182                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2183                  * effectively two packets. */
2184                 tp->snd_cwnd--;
2185                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2186
2187                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2188                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2189                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2190
2191                 return 1;
2192         }
2193
2194         return -1;
2195 }
2196
2197 static bool tcp_pacing_check(const struct sock *sk)
2198 {
2199         return tcp_needs_internal_pacing(sk) &&
2200                hrtimer_is_queued(&tcp_sk(sk)->pacing_timer);
2201 }
2202
2203 /* TCP Small Queues :
2204  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2205  * (These limits are doubled for retransmits)
2206  * This allows for :
2207  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2208  *  - faster recovery
2209  *  - high rates
2210  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2211  * of queued bytes to ensure line rate.
2212  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2213  */
2214 static bool tcp_small_queue_check(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
2215                                   unsigned int factor)
2216 {
2217         unsigned int limit;
2218
2219         limit = max(2 * skb->truesize, sk->sk_pacing_rate >> sk->sk_pacing_shift);
2220         limit = min_t(u32, limit,
2221                       sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_limit_output_bytes);
2222         limit <<= factor;
2223
2224         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2225                 /* Always send skb if rtx queue is empty.
2226                  * No need to wait for TX completion to call us back,
2227                  * after softirq/tasklet schedule.
2228                  * This helps when TX completions are delayed too much.
2229                  */
2230                 if (tcp_rtx_queue_empty(sk))
2231                         return false;
2232
2233                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2234                 /* It is possible TX completion already happened
2235                  * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2236                  * test again the condition.
2237                  */
2238                 smp_mb__after_atomic();
2239                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2240                         return true;
2241         }
2242         return false;
2243 }
2244
2245 static void tcp_chrono_set(struct tcp_sock *tp, const enum tcp_chrono new)
2246 {
2247         const u32 now = tcp_jiffies32;
2248         enum tcp_chrono old = tp->chrono_type;
2249
2250         if (old > TCP_CHRONO_UNSPEC)
2251                 tp->chrono_stat[old - 1] += now - tp->chrono_start;
2252         tp->chrono_start = now;
2253         tp->chrono_type = new;
2254 }
2255
2256 void tcp_chrono_start(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2257 {
2258         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2259
2260         /* If there are multiple conditions worthy of tracking in a
2261          * chronograph then the highest priority enum takes precedence
2262          * over the other conditions. So that if something "more interesting"
2263          * starts happening, stop the previous chrono and start a new one.
2264          */
2265         if (type > tp->chrono_type)
2266                 tcp_chrono_set(tp, type);
2267 }
2268
2269 void tcp_chrono_stop(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2270 {
2271         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2272
2273
2274         /* There are multiple conditions worthy of tracking in a
2275          * chronograph, so that the highest priority enum takes
2276          * precedence over the other conditions (see tcp_chrono_start).
2277          * If a condition stops, we only stop chrono tracking if
2278          * it's the "most interesting" or current chrono we are
2279          * tracking and starts busy chrono if we have pending data.
2280          */
2281         if (tcp_rtx_and_write_queues_empty(sk))
2282                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_UNSPEC);
2283         else if (type == tp->chrono_type)
2284                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_BUSY);
2285 }
2286
2287 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2288  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2289  * window for us.
2290  *
2291  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2292  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2293  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2294  *
2295  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2296  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2297
2298  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2299  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2300  */
2301 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2302                            int push_one, gfp_t gfp)
2303 {
2304         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2305         struct sk_buff *skb;
2306         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2307         int cwnd_quota;
2308         int result;
2309         bool is_cwnd_limited = false, is_rwnd_limited = false;
2310         u32 max_segs;
2311
2312         sent_pkts = 0;
2313
2314         tcp_mstamp_refresh(tp);
2315         if (!push_one) {
2316                 /* Do MTU probing. */
2317                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2318                 if (!result) {
2319                         return false;
2320                 } else if (result > 0) {
2321                         sent_pkts = 1;
2322                 }
2323         }
2324
2325         max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
2326         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2327                 unsigned int limit;
2328
2329                 if (tcp_pacing_check(sk))
2330                         break;
2331
2332                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2333                 BUG_ON(!tso_segs);
2334
2335                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2336                         /* "skb_mstamp" is used as a start point for the retransmit timer */
2337                         tcp_update_skb_after_send(tp, skb);
2338                         goto repair; /* Skip network transmission */
2339                 }
2340
2341                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2342                 if (!cwnd_quota) {
2343                         if (push_one == 2)
2344                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2345                                 cwnd_quota = 1;
2346                         else
2347                                 break;
2348                 }
2349
2350                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now))) {
2351                         is_rwnd_limited = true;
2352                         break;
2353                 }
2354
2355                 if (tso_segs == 1) {
2356                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2357                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2358                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2359                                 break;
2360                 } else {
2361                         if (!push_one &&
2362                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2363                                                  &is_rwnd_limited, max_segs))
2364                                 break;
2365                 }
2366
2367                 limit = mss_now;
2368                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2369                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2370                                                     min_t(unsigned int,
2371                                                           cwnd_quota,
2372                                                           max_segs),
2373                                                     nonagle);
2374
2375                 if (skb->len > limit &&
2376                     unlikely(tso_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
2377                                           skb, limit, mss_now, gfp)))
2378                         break;
2379
2380                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 0))
2381                         break;
2382
2383                 /* Argh, we hit an empty skb(), presumably a thread
2384                  * is sleeping in sendmsg()/sk_stream_wait_memory().
2385                  * We do not want to send a pure-ack packet and have
2386                  * a strange looking rtx queue with empty packet(s).
2387                  */
2388                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq == TCP_SKB_CB(skb)->seq)
2389                         break;
2390
2391                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2392                         break;
2393
2394 repair:
2395                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2396                  * This call will increment packets_out.
2397                  */
2398                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2399
2400                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2401                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2402
2403                 if (push_one)
2404                         break;
2405         }
2406
2407         if (is_rwnd_limited)
2408                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2409         else
2410                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2411
2412         is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd);
2413         if (likely(sent_pkts || is_cwnd_limited))
2414                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2415
2416         if (likely(sent_pkts)) {
2417                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2418                         tp->prr_out += sent_pkts;
2419
2420                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2421                 if (push_one != 2)
2422                         tcp_schedule_loss_probe(sk, false);
2423                 return false;
2424         }
2425         return !tp->packets_out && !tcp_write_queue_empty(sk);
2426 }
2427
2428 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk, bool advancing_rto)
2429 {
2430         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2431         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2432         u32 timeout, rto_delta_us;
2433         int early_retrans;
2434
2435         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2436          * finishes.
2437          */
2438         if (tp->fastopen_rsk)
2439                 return false;
2440
2441         early_retrans = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_early_retrans;
2442         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2443          * not in loss recovery, that are either limited by cwnd or application.
2444          */
2445         if ((early_retrans != 3 && early_retrans != 4) ||
2446             !tp->packets_out || !tcp_is_sack(tp) ||
2447             (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open &&
2448              icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR))
2449                 return false;
2450
2451         /* Probe timeout is 2*rtt. Add minimum RTO to account
2452          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2453          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2454          */
2455         if (tp->srtt_us) {
2456                 timeout = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 2);
2457                 if (tp->packets_out == 1)
2458                         timeout += TCP_RTO_MIN;
2459                 else
2460                         timeout += TCP_TIMEOUT_MIN;
2461         } else {
2462                 timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
2463         }
2464
2465         /* If the RTO formula yields an earlier time, then use that time. */
2466         rto_delta_us = advancing_rto ?
2467                         jiffies_to_usecs(inet_csk(sk)->icsk_rto) :
2468                         tcp_rto_delta_us(sk);  /* How far in future is RTO? */
2469         if (rto_delta_us > 0)
2470                 timeout = min_t(u32, timeout, usecs_to_jiffies(rto_delta_us));
2471
2472         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2473                                   TCP_RTO_MAX);
2474         return true;
2475 }
2476
2477 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2478  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2479  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2480  */
2481 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2482                                     const struct sk_buff *skb)
2483 {
2484         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2485                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2486                               LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2487                 return true;
2488         }
2489         return false;
2490 }
2491
2492 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2493  * retransmit the last segment.
2494  */
2495 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2496 {
2497         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2498         struct sk_buff *skb;
2499         int pcount;
2500         int mss = tcp_current_mss(sk);
2501
2502         /* At most one outstanding TLP */
2503         if (tp->tlp_high_seq)
2504                 goto rearm_timer;
2505
2506         tp->tlp_retrans = 0;
2507         skb = tcp_send_head(sk);
2508         if (skb && tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2509                 pcount = tp->packets_out;
2510                 tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2511                 if (tp->packets_out > pcount)
2512                         goto probe_sent;
2513                 goto rearm_timer;
2514         }
2515         skb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
2516         if (unlikely(!skb)) {
2517                 WARN_ONCE(tp->packets_out,
2518                           "invalid inflight: %u state %u cwnd %u mss %d\n",
2519                           tp->packets_out, sk->sk_state, tp->snd_cwnd, mss);
2520                 inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2521                 return;
2522         }
2523
2524         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2525                 goto rearm_timer;
2526
2527         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2528         if (WARN_ON(!pcount))
2529                 goto rearm_timer;
2530
2531         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2532                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
2533                                           (pcount - 1) * mss, mss,
2534                                           GFP_ATOMIC)))
2535                         goto rearm_timer;
2536                 skb = skb_rb_next(skb);
2537         }
2538
2539         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2540                 goto rearm_timer;
2541
2542         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1))
2543                 goto rearm_timer;
2544
2545         tp->tlp_retrans = 1;
2546
2547 probe_sent:
2548         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2549         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2550
2551         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2552         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2553         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2554 rearm_timer:
2555         tcp_rearm_rto(sk);
2556 }
2557
2558 /* Push out any pending frames which were held back due to
2559  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2560  * The socket must be locked by the caller.
2561  */
2562 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2563                                int nonagle)
2564 {
2565         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2566          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2567          * all will be happy.
2568          */
2569         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2570                 return;
2571
2572         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2573                            sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC)))
2574                 tcp_check_probe_timer(sk);
2575 }
2576
2577 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2578  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2579  */
2580 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2581 {
2582         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2583
2584         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2585
2586         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2587 }
2588
2589 /* This function returns the amount that we can raise the
2590  * usable window based on the following constraints
2591  *
2592  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2593  * 2. We limit memory per socket
2594  *
2595  * RFC 1122:
2596  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2597  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2598  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2599  *
2600  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2601  * it at least MSS bytes.
2602  *
2603  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2604  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2605  *
2606  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2607  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2608  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2609  * window to always advance by a single byte.
2610  *
2611  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2612  * then this will not be a problem.
2613  *
2614  * BSD seems to make the following compromise:
2615  *
2616  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2617  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2618  *      then set the window to 0.
2619  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2620  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2621  *      and from being larger than the largest representable value.
2622  *
2623  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2624  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2625  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2626  * those cases where the window is constrained on the sender side
2627  * because the pipeline is full.
2628  *
2629  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2630  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2631  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2632  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2633  * of having a fixed window size at almost all times.
2634  *
2635  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2636  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2637  *
2638  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2639  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2640  */
2641 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2642 {
2643         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2644         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2645         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2646          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2647          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2648          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2649          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2650          */
2651         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2652         int free_space = tcp_space(sk);
2653         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2654         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2655         int window;
2656
2657         if (unlikely(mss > full_space)) {
2658                 mss = full_space;
2659                 if (mss <= 0)
2660                         return 0;
2661         }
2662         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2663                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2664
2665                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
2666                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2667                                                4U * tp->advmss);
2668
2669                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2670                  * increase it due to wscale.
2671                  */
2672                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2673
2674                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2675                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2676                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2677                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2678                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2679                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2680                  */
2681                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2682                         return 0;
2683         }
2684
2685         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2686                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2687
2688         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2689          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2690          */
2691         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2692                 window = free_space;
2693
2694                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2695                  * Import case: prevent zero window announcement if
2696                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2697                  */
2698                 window = ALIGN(window, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
2699         } else {
2700                 window = tp->rcv_wnd;
2701                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2702                  * Window clamp already applied above.
2703                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2704                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2705                  * and multiply from happening most of the time.
2706                  * We also don't do any window rounding when the free space
2707                  * is too small.
2708                  */
2709                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2710                         window = rounddown(free_space, mss);
2711                 else if (mss == full_space &&
2712                          free_space > window + (full_space >> 1))
2713                         window = free_space;
2714         }
2715
2716         return window;
2717 }
2718
2719 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
2720                              const struct sk_buff *next_skb)
2721 {
2722         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(next_skb))) {
2723                 const struct skb_shared_info *next_shinfo =
2724                         skb_shinfo(next_skb);
2725                 struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
2726
2727                 shinfo->tx_flags |= next_shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
2728                 shinfo->tskey = next_shinfo->tskey;
2729                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack |=
2730                         TCP_SKB_CB(next_skb)->txstamp_ack;
2731         }
2732 }
2733
2734 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2735 static bool tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2736 {
2737         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2738         struct sk_buff *next_skb = skb_rb_next(skb);
2739         int next_skb_size;
2740
2741         next_skb_size = next_skb->len;
2742
2743         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2744
2745         if (next_skb_size) {
2746                 if (next_skb_size <= skb_availroom(skb))
2747                         skb_copy_bits(next_skb, 0, skb_put(skb, next_skb_size),
2748                                       next_skb_size);
2749                 else if (!tcp_skb_shift(skb, next_skb, 1, next_skb_size))
2750                         return false;
2751         }
2752         tcp_highest_sack_replace(sk, next_skb, skb);
2753
2754         /* Update sequence range on original skb. */
2755         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2756
2757         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2758         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2759
2760         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2761          * packet counting does not break.
2762          */
2763         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2764         TCP_SKB_CB(skb)->eor = TCP_SKB_CB(next_skb)->eor;
2765
2766         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2767         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2768         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2769                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2770
2771         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2772
2773         tcp_skb_collapse_tstamp(skb, next_skb);
2774
2775         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(next_skb, sk);
2776         return true;
2777 }
2778
2779 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2780 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2781 {
2782         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2783                 return false;
2784         if (skb_cloned(skb))
2785                 return false;
2786         /* Some heuristics for collapsing over SACK'd could be invented */
2787         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2788                 return false;
2789
2790         return true;
2791 }
2792
2793 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2794  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2795  */
2796 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2797                                      int space)
2798 {
2799         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2800         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2801         bool first = true;
2802
2803         if (!sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_retrans_collapse)
2804                 return;
2805         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2806                 return;
2807
2808         skb_rbtree_walk_from_safe(skb, tmp) {
2809                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2810                         break;
2811
2812                 if (!tcp_skb_can_collapse_to(to))
2813                         break;
2814
2815                 space -= skb->len;
2816
2817                 if (first) {
2818                         first = false;
2819                         continue;
2820                 }
2821
2822                 if (space < 0)
2823                         break;
2824
2825                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2826                         break;
2827
2828                 if (!tcp_collapse_retrans(sk, to))
2829                         break;
2830         }
2831 }
2832
2833 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2834  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2835  * error occurred which prevented the send.
2836  */
2837 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2838 {
2839         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2840         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2841         unsigned int cur_mss;
2842         int diff, len, err;
2843
2844
2845         /* Inconclusive MTU probe */
2846         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
2847                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2848
2849         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2850          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2851          */
2852         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2853             min_t(u32, sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2),
2854                   sk->sk_sndbuf))
2855                 return -EAGAIN;
2856
2857         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2858                 return -EBUSY;
2859
2860         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2861                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))) {
2862                         WARN_ON_ONCE(1);
2863                         return -EINVAL;
2864                 }
2865                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2866                         return -ENOMEM;
2867         }
2868
2869         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2870                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2871
2872         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2873
2874         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2875          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2876          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2877          * our retransmit serves as a zero window probe.
2878          */
2879         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2880             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2881                 return -EAGAIN;
2882
2883         len = cur_mss * segs;
2884         if (skb->len > len) {
2885                 if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb, len,
2886                                  cur_mss, GFP_ATOMIC))
2887                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2888         } else {
2889                 if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2890                         return -ENOMEM;
2891
2892                 diff = tcp_skb_pcount(skb);
2893                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, cur_mss);
2894                 diff -= tcp_skb_pcount(skb);
2895                 if (diff)
2896                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
2897                 if (skb->len < cur_mss)
2898                         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2899         }
2900
2901         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
2902         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
2903                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
2904
2905         /* Update global and local TCP statistics. */
2906         segs = tcp_skb_pcount(skb);
2907         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS, segs);
2908         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2909                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2910         tp->total_retrans += segs;
2911         tp->bytes_retrans += skb->len;
2912
2913         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2914          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2915          * beyond what csum_start can cover.
2916          */
2917         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2918                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2919                 struct sk_buff *nskb;
2920
2921                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
2922                         nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2923                         err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2924                                      -ENOBUFS;
2925                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
2926
2927                 if (!err) {
2928                         tcp_update_skb_after_send(tp, skb);
2929                         tcp_rate_skb_sent(sk, skb);
2930                 }
2931         } else {
2932                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2933         }
2934
2935         if (BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB_FLAG))
2936                 tcp_call_bpf_3arg(sk, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB,
2937                                   TCP_SKB_CB(skb)->seq, segs, err);
2938
2939         if (likely(!err)) {
2940                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
2941                 trace_tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2942         } else if (err != -EBUSY) {
2943                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL, segs);
2944         }
2945         return err;
2946 }
2947
2948 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2949 {
2950         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2951         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs);
2952
2953         if (err == 0) {
2954 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2955                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2956                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2957                 }
2958 #endif
2959                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2960                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2961
2962                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2963                 if (!tp->retrans_stamp)
2964                         tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
2965
2966         }
2967
2968         if (tp->undo_retrans < 0)
2969                 tp->undo_retrans = 0;
2970         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2971         return err;
2972 }
2973
2974 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2975  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2976  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2977  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2978  */
2979 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2980 {
2981         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2982         struct sk_buff *skb, *rtx_head, *hole = NULL;
2983         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2984         u32 max_segs;
2985         int mib_idx;
2986
2987         if (!tp->packets_out)
2988                 return;
2989
2990         rtx_head = tcp_rtx_queue_head(sk);
2991         skb = tp->retransmit_skb_hint ?: rtx_head;
2992         max_segs = tcp_tso_segs(sk, tcp_current_mss(sk));
2993         skb_rbtree_walk_from(skb) {
2994                 __u8 sacked;
2995                 int segs;
2996
2997                 if (tcp_pacing_check(sk))
2998                         break;
2999
3000                 /* we could do better than to assign each time */
3001                 if (!hole)
3002                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
3003
3004                 segs = tp->snd_cwnd - tcp_packets_in_flight(tp);
3005                 if (segs <= 0)
3006                         return;
3007                 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
3008                 /* In case tcp_shift_skb_data() have aggregated large skbs,
3009                  * we need to make sure not sending too bigs TSO packets
3010                  */
3011                 segs = min_t(int, segs, max_segs);
3012
3013                 if (tp->retrans_out >= tp->lost_out) {
3014                         break;
3015                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
3016                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
3017                                 hole = skb;
3018                         continue;
3019
3020                 } else {
3021                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
3022                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
3023                         else
3024                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
3025                 }
3026
3027                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
3028                         continue;
3029
3030                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 1))
3031                         return;
3032
3033                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs))
3034                         return;
3035
3036                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), mib_idx, tcp_skb_pcount(skb));
3037
3038                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
3039                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
3040
3041                 if (skb == rtx_head &&
3042                     icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_REO_TIMEOUT)
3043                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3044                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
3045                                                   TCP_RTO_MAX);
3046         }
3047 }
3048
3049 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
3050  * connection tear down and (memory) recovery.
3051  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
3052  * or even be forced to close flow without any FIN.
3053  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
3054  * with edge trigger epoll()
3055  */
3056 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
3057 {
3058         int amt;
3059
3060         if (size <= sk->sk_forward_alloc)
3061                 return;
3062         amt = sk_mem_pages(size);
3063         sk->sk_forward_alloc += amt * SK_MEM_QUANTUM;
3064         sk_memory_allocated_add(sk, amt);
3065
3066         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg)
3067                 mem_cgroup_charge_skmem(sk->sk_memcg, amt);
3068 }
3069
3070 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
3071  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
3072  */
3073 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
3074 {
3075         struct sk_buff *skb, *tskb = tcp_write_queue_tail(sk);
3076         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3077
3078         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
3079          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
3080          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
3081          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
3082          */
3083         if (!tskb && tcp_under_memory_pressure(sk))
3084                 tskb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
3085
3086         if (tskb) {
3087 coalesce:
3088                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
3089                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
3090                 tp->write_seq++;
3091                 if (tcp_write_queue_empty(sk)) {
3092                         /* This means tskb was already sent.
3093                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
3094                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
3095                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
3096                          * does not change tp->snd_nxt.
3097                          */
3098                         tp->snd_nxt++;
3099                         return;
3100                 }
3101         } else {
3102                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
3103                 if (unlikely(!skb)) {
3104                         if (tskb)
3105                                 goto coalesce;
3106                         return;
3107                 }
3108                 INIT_LIST_HEAD(&skb->tcp_tsorted_anchor);
3109                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3110                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
3111                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
3112                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
3113                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
3114                 tcp_queue_skb(sk, skb);
3115         }
3116         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
3117 }
3118
3119 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
3120  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
3121  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
3122  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
3123  */
3124 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
3125 {
3126         struct sk_buff *skb;
3127
3128         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
3129
3130         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
3131         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
3132         if (!skb) {
3133                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3134                 return;
3135         }
3136
3137         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3138         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3139         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
3140                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
3141         tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3142         /* Send it off. */
3143         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
3144                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3145
3146         /* skb of trace_tcp_send_reset() keeps the skb that caused RST,
3147          * skb here is different to the troublesome skb, so use NULL
3148          */
3149         trace_tcp_send_reset(sk, NULL);
3150 }
3151
3152 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
3153  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
3154  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
3155  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
3156  * and rcv_wscale values will not be correct.
3157  */
3158 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
3159 {
3160         struct sk_buff *skb;
3161
3162         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
3163         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3164                 pr_err("%s: wrong queue state\n", __func__);
3165                 return -EFAULT;
3166         }
3167         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
3168                 if (skb_cloned(skb)) {
3169                         struct sk_buff *nskb;
3170
3171                         tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3172                                 nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
3173                         } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3174                         if (!nskb)
3175                                 return -ENOMEM;
3176                         INIT_LIST_HEAD(&nskb->tcp_tsorted_anchor);
3177                         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
3178                         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3179                         __skb_header_release(nskb);
3180                         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, nskb);
3181                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
3182                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
3183                         skb = nskb;
3184                 }
3185
3186                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
3187                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
3188         }
3189         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3190 }
3191
3192 /**
3193  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
3194  * sk: listener socket
3195  * dst: dst entry attached to the SYNACK
3196  * req: request_sock pointer
3197  *
3198  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3199  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
3200  */
3201 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3202                                 struct request_sock *req,
3203                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3204                                 enum tcp_synack_type synack_type)
3205 {
3206         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3207         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3208         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3209         struct tcp_out_options opts;
3210         struct sk_buff *skb;
3211         int tcp_header_size;
3212         struct tcphdr *th;
3213         int mss;
3214
3215         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3216         if (unlikely(!skb)) {
3217                 dst_release(dst);
3218                 return NULL;
3219         }
3220         /* Reserve space for headers. */
3221         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3222
3223         switch (synack_type) {
3224         case TCP_SYNACK_NORMAL:
3225                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3226                 break;
3227         case TCP_SYNACK_COOKIE:
3228                 /* Under synflood, we do not attach skb to a socket,
3229                  * to avoid false sharing.
3230                  */
3231                 break;
3232         case TCP_SYNACK_FASTOPEN:
3233                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3234                  * cpu might call us concurrently.
3235                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3236                  */
3237                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3238                 break;
3239         }
3240         skb_dst_set(skb, dst);
3241
3242         mss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3243
3244         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3245 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3246         if (unlikely(req->cookie_ts))
3247                 skb->skb_mstamp = cookie_init_timestamp(req);
3248         else
3249 #endif
3250                 skb->skb_mstamp = tcp_clock_us();
3251
3252 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3253         rcu_read_lock();
3254         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3255 #endif
3256         skb_set_hash(skb, tcp_rsk(req)->txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
3257         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, md5,
3258                                              foc, synack_type) + sizeof(*th);
3259
3260         skb_push(skb, tcp_header_size);
3261         skb_reset_transport_header(skb);
3262
3263         th = (struct tcphdr *)skb->data;
3264         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3265         th->syn = 1;
3266         th->ack = 1;
3267         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3268         th->source = htons(ireq->ir_num);
3269         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3270         skb->mark = ireq->ir_mark;
3271         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3272         th->seq = htonl(tcp_rsk(req)->snt_isn);
3273         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3274         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3275
3276         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3277         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3278         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), NULL, &opts);
3279         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3280         __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3281
3282 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3283         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3284         if (md5)
3285                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3286                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3287         rcu_read_unlock();
3288 #endif
3289
3290         /* Do not fool tcpdump (if any), clean our debris */
3291         skb->tstamp = 0;
3292         return skb;
3293 }
3294 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3295
3296 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3297 {
3298         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3299         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3300         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3301
3302         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3303                 return;
3304
3305         rcu_read_lock();
3306         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3307         if (likely(ca && try_module_get(ca->owner))) {
3308                 module_put(icsk->icsk_ca_ops->owner);
3309                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3310                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3311         }
3312         rcu_read_unlock();
3313 }
3314
3315 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3316 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3317 {
3318         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3319         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3320         __u8 rcv_wscale;
3321         u32 rcv_wnd;
3322
3323         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3324          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3325          */
3326         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
3327         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps)
3328                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
3329
3330 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3331         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk))
3332                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
3333 #endif
3334
3335         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3336         if (tp->rx_opt.user_mss)
3337                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3338         tp->max_window = 0;
3339         tcp_mtup_init(sk);
3340         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3341
3342         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3343
3344         if (!tp->window_clamp)
3345                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3346         tp->advmss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3347
3348         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3349
3350         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3351         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3352             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3353                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3354
3355         rcv_wnd = tcp_rwnd_init_bpf(sk);
3356         if (rcv_wnd == 0)
3357                 rcv_wnd = dst_metric(dst, RTAX_INITRWND);
3358
3359         tcp_select_initial_window(sk, tcp_full_space(sk),
3360                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3361                                   &tp->rcv_wnd,
3362                                   &tp->window_clamp,
3363                                   sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling,
3364                                   &rcv_wscale,
3365                                   rcv_wnd);
3366
3367         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3368         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3369
3370         sk->sk_err = 0;
3371         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3372         tp->snd_wnd = 0;
3373         tcp_init_wl(tp, 0);
3374         tcp_write_queue_purge(sk);
3375         tp->snd_una = tp->write_seq;
3376         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3377         tp->snd_up = tp->write_seq;
3378         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3379
3380         if (likely(!tp->repair))
3381                 tp->rcv_nxt = 0;
3382         else
3383                 tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3384         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3385         WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
3386
3387         inet_csk(sk)->icsk_rto = tcp_timeout_init(sk);
3388         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3389         tcp_clear_retrans(tp);
3390 }
3391
3392 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3393 {
3394         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3395         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3396
3397         tcb->end_seq += skb->len;
3398         __skb_header_release(skb);
3399         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
3400         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3401         WRITE_ONCE(tp->write_seq, tcb->end_seq);
3402         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3403 }
3404
3405 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3406  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3407  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3408  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3409  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3410  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3411  */
3412 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3413 {
3414         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3415         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3416         int space, err = 0;
3417         struct sk_buff *syn_data;
3418
3419         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3420         if (!tcp_fastopen_cookie_check(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie))
3421                 goto fallback;
3422
3423         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3424          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3425          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3426          */
3427         tp->rx_opt.mss_clamp = tcp_mss_clamp(tp, tp->rx_opt.mss_clamp);
3428
3429         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
3430                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3431
3432         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3433
3434         /* limit to order-0 allocations */
3435         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3436
3437         syn_data = sk_stream_alloc_skb(sk, space, sk->sk_allocation, false);
3438         if (!syn_data)
3439                 goto fallback;
3440         syn_data->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3441         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3442         if (space) {
3443                 int copied = copy_from_iter(skb_put(syn_data, space), space,
3444                                             &fo->data->msg_iter);
3445                 if (unlikely(!copied)) {
3446                         tcp_skb_tsorted_anchor_cleanup(syn_data);
3447                         kfree_skb(syn_data);
3448                         goto fallback;
3449                 }
3450                 if (copied != space) {
3451                         skb_trim(syn_data, copied);
3452                         space = copied;
3453                 }
3454         }
3455         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3456         if (space == fo->size)
3457                 fo->data = NULL;
3458         fo->copied = space;
3459
3460         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3461         if (syn_data->len)
3462                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3463
3464         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3465
3466         syn->skb_mstamp = syn_data->skb_mstamp;
3467
3468         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3469          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3470          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3471          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3472          */
3473         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3474         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3475         if (!err) {
3476                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3477                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, syn_data);
3478                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3479                 goto done;
3480         }
3481
3482         /* data was not sent, put it in write_queue */
3483         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, syn_data);
3484         tp->packets_out -= tcp_skb_pcount(syn_data);
3485
3486 fallback:
3487         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3488         if (fo->cookie.len > 0)
3489                 fo->cookie.len = 0;
3490         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3491         if (err)
3492                 tp->syn_fastopen = 0;
3493 done:
3494         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3495         return err;
3496 }
3497
3498 /* Build a SYN and send it off. */
3499 int tcp_connect(struct sock *sk)
3500 {
3501         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3502         struct sk_buff *buff;
3503         int err;
3504
3505         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_TCP_CONNECT_CB, 0, NULL);
3506
3507         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3508                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3509
3510         tcp_connect_init(sk);
3511
3512         if (unlikely(tp->repair)) {
3513                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3514                 return 0;
3515         }
3516
3517         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, sk->sk_allocation, true);
3518         if (unlikely(!buff))
3519                 return -ENOBUFS;
3520
3521         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3522         tcp_mstamp_refresh(tp);
3523         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp(tp);
3524         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3525         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3526         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
3527
3528         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3529         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3530               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3531         if (err == -ECONNREFUSED)
3532                 return err;
3533
3534         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3535          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3536          */
3537         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3538         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3539         buff = tcp_send_head(sk);
3540         if (unlikely(buff)) {
3541                 tp->snd_nxt     = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3542                 tp->pushed_seq  = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3543         }
3544         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3545
3546         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3547         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3548                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3549         return 0;
3550 }
3551 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3552
3553 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3554  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3555  * for details.
3556  */
3557 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3558 {
3559         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3560         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3561         unsigned long timeout;
3562
3563         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3564                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3565                 int max_ato = HZ / 2;
3566
3567                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3568                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3569                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3570
3571                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3572
3573                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3574                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3575                  * directly.
3576                  */
3577                 if (tp->srtt_us) {
3578                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3579                                         TCP_DELACK_MIN);
3580
3581                         if (rtt < max_ato)
3582                                 max_ato = rtt;
3583                 }
3584
3585                 ato = min(ato, max_ato);
3586         }
3587
3588         /* Stay within the limit we were given */
3589         timeout = jiffies + ato;
3590
3591         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3592         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3593                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3594                  * send ACK now.
3595                  */
3596                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3597                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3598                         tcp_send_ack(sk);
3599                         return;
3600                 }
3601
3602                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3603                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3604         }
3605         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3606         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3607         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3608 }
3609
3610 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3611 void __tcp_send_ack(struct sock *sk, u32 rcv_nxt)
3612 {
3613         struct sk_buff *buff;
3614
3615         /* If we have been reset, we may not send again. */
3616         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3617                 return;
3618
3619         /* We are not putting this on the write queue, so
3620          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3621          * sock.
3622          */
3623         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3624                          sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3625         if (unlikely(!buff)) {
3626                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3627                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3628                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3629                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3630                 return;
3631         }
3632
3633         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3634         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3635         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3636
3637         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
3638          * too much.
3639          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
3640          */
3641         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
3642
3643         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3644         __tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, (__force gfp_t)0, rcv_nxt);
3645 }
3646 EXPORT_SYMBOL_GPL(__tcp_send_ack);
3647
3648 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3649 {
3650         __tcp_send_ack(sk, tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
3651 }
3652
3653 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3654  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3655  *
3656  * Question: what should we make while urgent mode?
3657  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3658  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3659  *
3660  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3661  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3662  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3663  */
3664 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
3665 {
3666         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3667         struct sk_buff *skb;
3668
3669         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3670         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3671                         sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3672         if (!skb)
3673                 return -1;
3674
3675         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3676         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3677         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3678          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3679          * send it.
3680          */
3681         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3682         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
3683         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, (__force gfp_t)0);
3684 }
3685
3686 /* Called from setsockopt( ... TCP_REPAIR ) */
3687 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3688 {
3689         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3690                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3691                 tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3692                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3693         }
3694 }
3695
3696 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3697 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
3698 {
3699         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3700         struct sk_buff *skb;
3701
3702         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3703                 return -1;
3704
3705         skb = tcp_send_head(sk);
3706         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3707                 int err;
3708                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3709                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3710
3711                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3712                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3713
3714                 /* We are probing the opening of a window
3715                  * but the window size is != 0
3716                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3717                  */
3718                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3719                     skb->len > mss) {
3720                         seg_size = min(seg_size, mss);
3721                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3722                         if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
3723                                          skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
3724                                 return -1;
3725                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3726                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
3727
3728                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3729                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3730                 if (!err)
3731                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3732                 return err;
3733         } else {
3734                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3735                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
3736                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
3737         }
3738 }
3739
3740 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3741  * a partial packet else a zero probe.
3742  */
3743 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3744 {
3745         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3746         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3747         struct net *net = sock_net(sk);
3748         unsigned long probe_max;
3749         int err;
3750
3751         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3752
3753         if (tp->packets_out || tcp_write_queue_empty(sk)) {
3754                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3755                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3756                 icsk->icsk_backoff = 0;
3757                 return;
3758         }
3759
3760         if (err <= 0) {
3761                 if (icsk->icsk_backoff < net->ipv4.sysctl_tcp_retries2)
3762                         icsk->icsk_backoff++;
3763                 icsk->icsk_probes_out++;
3764                 probe_max = TCP_RTO_MAX;
3765         } else {
3766                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3767                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3768                  * Let local senders to fight for local resources.
3769                  *
3770                  * Use accumulated backoff yet.
3771                  */
3772                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3773                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3774                 probe_max = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
3775         }
3776         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3777                                   tcp_probe0_when(sk, probe_max),
3778                                   TCP_RTO_MAX);
3779 }
3780
3781 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
3782 {
3783         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
3784         struct flowi fl;
3785         int res;
3786
3787         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
3788         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, TCP_SYNACK_NORMAL);
3789         if (!res) {
3790                 __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
3791                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3792                 if (unlikely(tcp_passive_fastopen(sk)))
3793                         tcp_sk(sk)->total_retrans++;
3794                 trace_tcp_retransmit_synack(sk, req);
3795         }
3796         return res;
3797 }
3798 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);