arm64: dts: qcom: sm8550: add TRNG node
[linux-modified.git] / net / ipv4 / tcp_output.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
4  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
5  *              interface as the means of communication with the user level.
6  *
7  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
8  *
9  * Authors:     Ross Biro
10  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
11  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
12  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
13  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
14  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
15  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
16  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
17  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
18  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
19  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
20  */
21
22 /*
23  * Changes:     Pedro Roque     :       Retransmit queue handled by TCP.
24  *                              :       Fragmentation on mtu decrease
25  *                              :       Segment collapse on retransmit
26  *                              :       AF independence
27  *
28  *              Linus Torvalds  :       send_delayed_ack
29  *              David S. Miller :       Charge memory using the right skb
30  *                                      during syn/ack processing.
31  *              David S. Miller :       Output engine completely rewritten.
32  *              Andrea Arcangeli:       SYNACK carry ts_recent in tsecr.
33  *              Cacophonix Gaul :       draft-minshall-nagle-01
34  *              J Hadi Salim    :       ECN support
35  *
36  */
37
38 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
39
40 #include <net/tcp.h>
41 #include <net/mptcp.h>
42
43 #include <linux/compiler.h>
44 #include <linux/gfp.h>
45 #include <linux/module.h>
46 #include <linux/static_key.h>
47
48 #include <trace/events/tcp.h>
49
50 /* Refresh clocks of a TCP socket,
51  * ensuring monotically increasing values.
52  */
53 void tcp_mstamp_refresh(struct tcp_sock *tp)
54 {
55         u64 val = tcp_clock_ns();
56
57         tp->tcp_clock_cache = val;
58         tp->tcp_mstamp = div_u64(val, NSEC_PER_USEC);
59 }
60
61 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
62                            int push_one, gfp_t gfp);
63
64 /* Account for new data that has been sent to the network. */
65 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
66 {
67         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
68         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
69         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
70
71         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
72
73         __skb_unlink(skb, &sk->sk_write_queue);
74         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, skb);
75
76         if (tp->highest_sack == NULL)
77                 tp->highest_sack = skb;
78
79         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
80         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)
81                 tcp_rearm_rto(sk);
82
83         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT,
84                       tcp_skb_pcount(skb));
85         tcp_check_space(sk);
86 }
87
88 /* SND.NXT, if window was not shrunk or the amount of shrunk was less than one
89  * window scaling factor due to loss of precision.
90  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
91  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
92  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
93  * invalid. OK, let's make this for now:
94  */
95 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
96 {
97         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
98
99         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt) ||
100             (tp->rx_opt.wscale_ok &&
101              ((tp->snd_nxt - tcp_wnd_end(tp)) < (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale))))
102                 return tp->snd_nxt;
103         else
104                 return tcp_wnd_end(tp);
105 }
106
107 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
108  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
109  *
110  * 1. It is independent of path mtu.
111  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
112  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
113  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
114  *    large MSS.
115  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
116  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
117  *    This may be overridden via information stored in routing table.
118  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
119  *    probably even Jumbo".
120  */
121 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
122 {
123         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
124         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
125         int mss = tp->advmss;
126
127         if (dst) {
128                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
129
130                 if (metric < mss) {
131                         mss = metric;
132                         tp->advmss = mss;
133                 }
134         }
135
136         return (__u16)mss;
137 }
138
139 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
140  * This is the first part of cwnd validation mechanism.
141  */
142 void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, s32 delta)
143 {
144         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
145         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
146         u32 cwnd = tcp_snd_cwnd(tp);
147
148         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
149
150         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
151         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
152
153         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
154                 cwnd >>= 1;
155         tcp_snd_cwnd_set(tp, max(cwnd, restart_cwnd));
156         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
157         tp->snd_cwnd_used = 0;
158 }
159
160 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
161 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
162                                 struct sock *sk)
163 {
164         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
165         const u32 now = tcp_jiffies32;
166
167         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
168                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
169
170         tp->lsndtime = now;
171
172         /* If it is a reply for ato after last received
173          * packet, increase pingpong count.
174          */
175         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
176                 inet_csk_inc_pingpong_cnt(sk);
177 }
178
179 /* Account for an ACK we sent. */
180 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, u32 rcv_nxt)
181 {
182         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
183
184         if (unlikely(tp->compressed_ack)) {
185                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPACKCOMPRESSED,
186                               tp->compressed_ack);
187                 tp->compressed_ack = 0;
188                 if (hrtimer_try_to_cancel(&tp->compressed_ack_timer) == 1)
189                         __sock_put(sk);
190         }
191
192         if (unlikely(rcv_nxt != tp->rcv_nxt))
193                 return;  /* Special ACK sent by DCTCP to reflect ECN */
194         tcp_dec_quickack_mode(sk);
195         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
196 }
197
198 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
199  * Based on the assumption that the given amount of space
200  * will be offered. Store the results in the tp structure.
201  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
202  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
203  * This MUST be enforced by all callers.
204  */
205 void tcp_select_initial_window(const struct sock *sk, int __space, __u32 mss,
206                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
207                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
208                                __u32 init_rcv_wnd)
209 {
210         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
211
212         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
213         if (*window_clamp == 0)
214                 (*window_clamp) = (U16_MAX << TCP_MAX_WSCALE);
215         space = min(*window_clamp, space);
216
217         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
218         if (space > mss)
219                 space = rounddown(space, mss);
220
221         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
222          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
223          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
224          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
225          * unless the remote has sent us a window scaling option,
226          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
227          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
228          */
229         if (READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows))
230                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
231         else
232                 (*rcv_wnd) = min_t(u32, space, U16_MAX);
233
234         if (init_rcv_wnd)
235                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
236
237         *rcv_wscale = 0;
238         if (wscale_ok) {
239                 /* Set window scaling on max possible window */
240                 space = max_t(u32, space, READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]));
241                 space = max_t(u32, space, READ_ONCE(sysctl_rmem_max));
242                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
243                 *rcv_wscale = clamp_t(int, ilog2(space) - 15,
244                                       0, TCP_MAX_WSCALE);
245         }
246         /* Set the clamp no higher than max representable value */
247         (*window_clamp) = min_t(__u32, U16_MAX << (*rcv_wscale), *window_clamp);
248 }
249 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
250
251 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
252  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
253  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
254  * frame.
255  */
256 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
257 {
258         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
259         struct net *net = sock_net(sk);
260         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
261         u32 cur_win, new_win;
262
263         /* Make the window 0 if we failed to queue the data because we
264          * are out of memory. The window is temporary, so we don't store
265          * it on the socket.
266          */
267         if (unlikely(inet_csk(sk)->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_NOMEM))
268                 return 0;
269
270         cur_win = tcp_receive_window(tp);
271         new_win = __tcp_select_window(sk);
272         if (new_win < cur_win) {
273                 /* Danger Will Robinson!
274                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
275                  * we will not be able to advertise a zero
276                  * window in time.  --DaveM
277                  *
278                  * Relax Will Robinson.
279                  */
280                 if (!READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_shrink_window) || !tp->rx_opt.rcv_wscale) {
281                         /* Never shrink the offered window */
282                         if (new_win == 0)
283                                 NET_INC_STATS(net, LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
284                         new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
285                 }
286         }
287
288         tp->rcv_wnd = new_win;
289         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
290
291         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
292          * scaled window.
293          */
294         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale &&
295             READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows))
296                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
297         else
298                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
299
300         /* RFC1323 scaling applied */
301         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
302
303         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
304         if (new_win == 0) {
305                 tp->pred_flags = 0;
306                 if (old_win)
307                         NET_INC_STATS(net, LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
308         } else if (old_win == 0) {
309                 NET_INC_STATS(net, LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
310         }
311
312         return new_win;
313 }
314
315 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
316 static void tcp_ecn_send_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
317 {
318         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
319
320         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
321         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
322                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
323         else if (tcp_ca_needs_ecn(sk) ||
324                  tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk))
325                 INET_ECN_xmit(sk);
326 }
327
328 /* Packet ECN state for a SYN.  */
329 static void tcp_ecn_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
330 {
331         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
332         bool bpf_needs_ecn = tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk);
333         bool use_ecn = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn) == 1 ||
334                 tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn;
335
336         if (!use_ecn) {
337                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
338
339                 if (dst && dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_ECN))
340                         use_ecn = true;
341         }
342
343         tp->ecn_flags = 0;
344
345         if (use_ecn) {
346                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
347                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
348                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn)
349                         INET_ECN_xmit(sk);
350         }
351 }
352
353 static void tcp_ecn_clear_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
354 {
355         if (READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn_fallback))
356                 /* tp->ecn_flags are cleared at a later point in time when
357                  * SYN ACK is ultimatively being received.
358                  */
359                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~(TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR);
360 }
361
362 static void
363 tcp_ecn_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
364 {
365         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
366                 th->ece = 1;
367 }
368
369 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
370  * be sent.
371  */
372 static void tcp_ecn_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
373                          struct tcphdr *th, int tcp_header_len)
374 {
375         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
376
377         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
378                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
379                 if (skb->len != tcp_header_len &&
380                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
381                         INET_ECN_xmit(sk);
382                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
383                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
384                                 th->cwr = 1;
385                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
386                         }
387                 } else if (!tcp_ca_needs_ecn(sk)) {
388                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
389                         INET_ECN_dontxmit(sk);
390                 }
391                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
392                         th->ece = 1;
393         }
394 }
395
396 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
397  * auto increment end seqno.
398  */
399 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
400 {
401         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
402
403         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
404
405         tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
406
407         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
408         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
409                 seq++;
410         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
411 }
412
413 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
414 {
415         return tp->snd_una != tp->snd_up;
416 }
417
418 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   BIT(0)
419 #define OPTION_TS               BIT(1)
420 #define OPTION_MD5              BIT(2)
421 #define OPTION_WSCALE           BIT(3)
422 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE BIT(8)
423 #define OPTION_SMC              BIT(9)
424 #define OPTION_MPTCP            BIT(10)
425 #define OPTION_AO               BIT(11)
426
427 static void smc_options_write(__be32 *ptr, u16 *options)
428 {
429 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
430         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
431                 if (unlikely(OPTION_SMC & *options)) {
432                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
433                                        (TCPOPT_NOP  << 16) |
434                                        (TCPOPT_EXP <<  8) |
435                                        (TCPOLEN_EXP_SMC_BASE));
436                         *ptr++ = htonl(TCPOPT_SMC_MAGIC);
437                 }
438         }
439 #endif
440 }
441
442 struct tcp_out_options {
443         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
444         u16 mss;                /* 0 to disable */
445         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
446         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
447         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
448         u8 bpf_opt_len;         /* length of BPF hdr option */
449         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
450         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
451         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
452         struct mptcp_out_options mptcp;
453 };
454
455 static void mptcp_options_write(struct tcphdr *th, __be32 *ptr,
456                                 struct tcp_sock *tp,
457                                 struct tcp_out_options *opts)
458 {
459 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP)
460         if (unlikely(OPTION_MPTCP & opts->options))
461                 mptcp_write_options(th, ptr, tp, &opts->mptcp);
462 #endif
463 }
464
465 #ifdef CONFIG_CGROUP_BPF
466 static int bpf_skops_write_hdr_opt_arg0(struct sk_buff *skb,
467                                         enum tcp_synack_type synack_type)
468 {
469         if (unlikely(!skb))
470                 return BPF_WRITE_HDR_TCP_CURRENT_MSS;
471
472         if (unlikely(synack_type == TCP_SYNACK_COOKIE))
473                 return BPF_WRITE_HDR_TCP_SYNACK_COOKIE;
474
475         return 0;
476 }
477
478 /* req, syn_skb and synack_type are used when writing synack */
479 static void bpf_skops_hdr_opt_len(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
480                                   struct request_sock *req,
481                                   struct sk_buff *syn_skb,
482                                   enum tcp_synack_type synack_type,
483                                   struct tcp_out_options *opts,
484                                   unsigned int *remaining)
485 {
486         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
487         int err;
488
489         if (likely(!BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tcp_sk(sk),
490                                            BPF_SOCK_OPS_WRITE_HDR_OPT_CB_FLAG)) ||
491             !*remaining)
492                 return;
493
494         /* *remaining has already been aligned to 4 bytes, so *remaining >= 4 */
495
496         /* init sock_ops */
497         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
498
499         sock_ops.op = BPF_SOCK_OPS_HDR_OPT_LEN_CB;
500
501         if (req) {
502                 /* The listen "sk" cannot be passed here because
503                  * it is not locked.  It would not make too much
504                  * sense to do bpf_setsockopt(listen_sk) based
505                  * on individual connection request also.
506                  *
507                  * Thus, "req" is passed here and the cgroup-bpf-progs
508                  * of the listen "sk" will be run.
509                  *
510                  * "req" is also used here for fastopen even the "sk" here is
511                  * a fullsock "child" sk.  It is to keep the behavior
512                  * consistent between fastopen and non-fastopen on
513                  * the bpf programming side.
514                  */
515                 sock_ops.sk = (struct sock *)req;
516                 sock_ops.syn_skb = syn_skb;
517         } else {
518                 sock_owned_by_me(sk);
519
520                 sock_ops.is_fullsock = 1;
521                 sock_ops.sk = sk;
522         }
523
524         sock_ops.args[0] = bpf_skops_write_hdr_opt_arg0(skb, synack_type);
525         sock_ops.remaining_opt_len = *remaining;
526         /* tcp_current_mss() does not pass a skb */
527         if (skb)
528                 bpf_skops_init_skb(&sock_ops, skb, 0);
529
530         err = BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS_SK(&sock_ops, sk);
531
532         if (err || sock_ops.remaining_opt_len == *remaining)
533                 return;
534
535         opts->bpf_opt_len = *remaining - sock_ops.remaining_opt_len;
536         /* round up to 4 bytes */
537         opts->bpf_opt_len = (opts->bpf_opt_len + 3) & ~3;
538
539         *remaining -= opts->bpf_opt_len;
540 }
541
542 static void bpf_skops_write_hdr_opt(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
543                                     struct request_sock *req,
544                                     struct sk_buff *syn_skb,
545                                     enum tcp_synack_type synack_type,
546                                     struct tcp_out_options *opts)
547 {
548         u8 first_opt_off, nr_written, max_opt_len = opts->bpf_opt_len;
549         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
550         int err;
551
552         if (likely(!max_opt_len))
553                 return;
554
555         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
556
557         sock_ops.op = BPF_SOCK_OPS_WRITE_HDR_OPT_CB;
558
559         if (req) {
560                 sock_ops.sk = (struct sock *)req;
561                 sock_ops.syn_skb = syn_skb;
562         } else {
563                 sock_owned_by_me(sk);
564
565                 sock_ops.is_fullsock = 1;
566                 sock_ops.sk = sk;
567         }
568
569         sock_ops.args[0] = bpf_skops_write_hdr_opt_arg0(skb, synack_type);
570         sock_ops.remaining_opt_len = max_opt_len;
571         first_opt_off = tcp_hdrlen(skb) - max_opt_len;
572         bpf_skops_init_skb(&sock_ops, skb, first_opt_off);
573
574         err = BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS_SK(&sock_ops, sk);
575
576         if (err)
577                 nr_written = 0;
578         else
579                 nr_written = max_opt_len - sock_ops.remaining_opt_len;
580
581         if (nr_written < max_opt_len)
582                 memset(skb->data + first_opt_off + nr_written, TCPOPT_NOP,
583                        max_opt_len - nr_written);
584 }
585 #else
586 static void bpf_skops_hdr_opt_len(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
587                                   struct request_sock *req,
588                                   struct sk_buff *syn_skb,
589                                   enum tcp_synack_type synack_type,
590                                   struct tcp_out_options *opts,
591                                   unsigned int *remaining)
592 {
593 }
594
595 static void bpf_skops_write_hdr_opt(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
596                                     struct request_sock *req,
597                                     struct sk_buff *syn_skb,
598                                     enum tcp_synack_type synack_type,
599                                     struct tcp_out_options *opts)
600 {
601 }
602 #endif
603
604 static __be32 *process_tcp_ao_options(struct tcp_sock *tp,
605                                       const struct tcp_request_sock *tcprsk,
606                                       struct tcp_out_options *opts,
607                                       struct tcp_key *key, __be32 *ptr)
608 {
609 #ifdef CONFIG_TCP_AO
610         u8 maclen = tcp_ao_maclen(key->ao_key);
611
612         if (tcprsk) {
613                 u8 aolen = maclen + sizeof(struct tcp_ao_hdr);
614
615                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_AO << 24) | (aolen << 16) |
616                                (tcprsk->ao_keyid << 8) |
617                                (tcprsk->ao_rcv_next));
618         } else {
619                 struct tcp_ao_key *rnext_key;
620                 struct tcp_ao_info *ao_info;
621
622                 ao_info = rcu_dereference_check(tp->ao_info,
623                         lockdep_sock_is_held(&tp->inet_conn.icsk_inet.sk));
624                 rnext_key = READ_ONCE(ao_info->rnext_key);
625                 if (WARN_ON_ONCE(!rnext_key))
626                         return ptr;
627                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_AO << 24) |
628                                (tcp_ao_len(key->ao_key) << 16) |
629                                (key->ao_key->sndid << 8) |
630                                (rnext_key->rcvid));
631         }
632         opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
633         ptr += maclen / sizeof(*ptr);
634         if (unlikely(maclen % sizeof(*ptr))) {
635                 memset(ptr, TCPOPT_NOP, sizeof(*ptr));
636                 ptr++;
637         }
638 #endif
639         return ptr;
640 }
641
642 /* Write previously computed TCP options to the packet.
643  *
644  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
645  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
646  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
647  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
648  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
649  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
650  * particular reason why the ordering would need to be changed).
651  *
652  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
653  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
654  */
655 static void tcp_options_write(struct tcphdr *th, struct tcp_sock *tp,
656                               const struct tcp_request_sock *tcprsk,
657                               struct tcp_out_options *opts,
658                               struct tcp_key *key)
659 {
660         __be32 *ptr = (__be32 *)(th + 1);
661         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
662
663         if (tcp_key_is_md5(key)) {
664                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
665                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
666                 /* overload cookie hash location */
667                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
668                 ptr += 4;
669         } else if (tcp_key_is_ao(key)) {
670                 ptr = process_tcp_ao_options(tp, tcprsk, opts, key, ptr);
671         }
672         if (unlikely(opts->mss)) {
673                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
674                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
675                                opts->mss);
676         }
677
678         if (likely(OPTION_TS & options)) {
679                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
680                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
681                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
682                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
683                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
684                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
685                 } else {
686                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
687                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
688                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
689                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
690                 }
691                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
692                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
693         }
694
695         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
696                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
697                                (TCPOPT_NOP << 16) |
698                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
699                                TCPOLEN_SACK_PERM);
700         }
701
702         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
703                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
704                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
705                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
706                                opts->ws);
707         }
708
709         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
710                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
711                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
712                 int this_sack;
713
714                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
715                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
716                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
717                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
718                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
719
720                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
721                      ++this_sack) {
722                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
723                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
724                 }
725
726                 tp->rx_opt.dsack = 0;
727         }
728
729         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
730                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
731                 u8 *p = (u8 *)ptr;
732                 u32 len; /* Fast Open option length */
733
734                 if (foc->exp) {
735                         len = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
736                         *ptr = htonl((TCPOPT_EXP << 24) | (len << 16) |
737                                      TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
738                         p += TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE;
739                 } else {
740                         len = TCPOLEN_FASTOPEN_BASE + foc->len;
741                         *p++ = TCPOPT_FASTOPEN;
742                         *p++ = len;
743                 }
744
745                 memcpy(p, foc->val, foc->len);
746                 if ((len & 3) == 2) {
747                         p[foc->len] = TCPOPT_NOP;
748                         p[foc->len + 1] = TCPOPT_NOP;
749                 }
750                 ptr += (len + 3) >> 2;
751         }
752
753         smc_options_write(ptr, &options);
754
755         mptcp_options_write(th, ptr, tp, opts);
756 }
757
758 static void smc_set_option(const struct tcp_sock *tp,
759                            struct tcp_out_options *opts,
760                            unsigned int *remaining)
761 {
762 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
763         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
764                 if (tp->syn_smc) {
765                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
766                                 opts->options |= OPTION_SMC;
767                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
768                         }
769                 }
770         }
771 #endif
772 }
773
774 static void smc_set_option_cond(const struct tcp_sock *tp,
775                                 const struct inet_request_sock *ireq,
776                                 struct tcp_out_options *opts,
777                                 unsigned int *remaining)
778 {
779 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
780         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
781                 if (tp->syn_smc && ireq->smc_ok) {
782                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
783                                 opts->options |= OPTION_SMC;
784                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
785                         }
786                 }
787         }
788 #endif
789 }
790
791 static void mptcp_set_option_cond(const struct request_sock *req,
792                                   struct tcp_out_options *opts,
793                                   unsigned int *remaining)
794 {
795         if (rsk_is_mptcp(req)) {
796                 unsigned int size;
797
798                 if (mptcp_synack_options(req, &size, &opts->mptcp)) {
799                         if (*remaining >= size) {
800                                 opts->options |= OPTION_MPTCP;
801                                 *remaining -= size;
802                         }
803                 }
804         }
805 }
806
807 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
808  * network wire format yet.
809  */
810 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
811                                 struct tcp_out_options *opts,
812                                 struct tcp_key *key)
813 {
814         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
815         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
816         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
817         bool timestamps;
818
819         /* Better than switch (key.type) as it has static branches */
820         if (tcp_key_is_md5(key)) {
821                 timestamps = false;
822                 opts->options |= OPTION_MD5;
823                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
824         } else {
825                 timestamps = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps);
826                 if (tcp_key_is_ao(key)) {
827                         opts->options |= OPTION_AO;
828                         remaining -= tcp_ao_len_aligned(key->ao_key);
829                 }
830         }
831
832         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
833          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
834          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
835          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
836          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
837          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
838          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
839          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
840          * going out.  */
841         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
842         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
843
844         if (likely(timestamps)) {
845                 opts->options |= OPTION_TS;
846                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp_ts(tp->tcp_usec_ts, skb) + tp->tsoffset;
847                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
848                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
849         }
850         if (likely(READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling))) {
851                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
852                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
853                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
854         }
855         if (likely(READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_sack))) {
856                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
857                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
858                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
859         }
860
861         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
862                 u32 need = fastopen->cookie.len;
863
864                 need += fastopen->cookie.exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
865                                                TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
866                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
867                 if (remaining >= need) {
868                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
869                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
870                         remaining -= need;
871                         tp->syn_fastopen = 1;
872                         tp->syn_fastopen_exp = fastopen->cookie.exp ? 1 : 0;
873                 }
874         }
875
876         smc_set_option(tp, opts, &remaining);
877
878         if (sk_is_mptcp(sk)) {
879                 unsigned int size;
880
881                 if (mptcp_syn_options(sk, skb, &size, &opts->mptcp)) {
882                         opts->options |= OPTION_MPTCP;
883                         remaining -= size;
884                 }
885         }
886
887         bpf_skops_hdr_opt_len(sk, skb, NULL, NULL, 0, opts, &remaining);
888
889         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
890 }
891
892 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
893 static unsigned int tcp_synack_options(const struct sock *sk,
894                                        struct request_sock *req,
895                                        unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
896                                        struct tcp_out_options *opts,
897                                        const struct tcp_key *key,
898                                        struct tcp_fastopen_cookie *foc,
899                                        enum tcp_synack_type synack_type,
900                                        struct sk_buff *syn_skb)
901 {
902         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
903         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
904
905         if (tcp_key_is_md5(key)) {
906                 opts->options |= OPTION_MD5;
907                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
908
909                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
910                  * options. There was discussion about disabling SACK
911                  * rather than TS in order to fit in better with old,
912                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
913                  */
914                 if (synack_type != TCP_SYNACK_COOKIE)
915                         ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
916         } else if (tcp_key_is_ao(key)) {
917                 opts->options |= OPTION_AO;
918                 remaining -= tcp_ao_len_aligned(key->ao_key);
919                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
920         }
921
922         /* We always send an MSS option. */
923         opts->mss = mss;
924         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
925
926         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
927                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
928                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
929                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
930         }
931         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
932                 opts->options |= OPTION_TS;
933                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp_ts(tcp_rsk(req)->req_usec_ts, skb) +
934                               tcp_rsk(req)->ts_off;
935                 opts->tsecr = READ_ONCE(req->ts_recent);
936                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
937         }
938         if (likely(ireq->sack_ok)) {
939                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
940                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
941                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
942         }
943         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
944                 u32 need = foc->len;
945
946                 need += foc->exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
947                                    TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
948                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
949                 if (remaining >= need) {
950                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
951                         opts->fastopen_cookie = foc;
952                         remaining -= need;
953                 }
954         }
955
956         mptcp_set_option_cond(req, opts, &remaining);
957
958         smc_set_option_cond(tcp_sk(sk), ireq, opts, &remaining);
959
960         bpf_skops_hdr_opt_len((struct sock *)sk, skb, req, syn_skb,
961                               synack_type, opts, &remaining);
962
963         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
964 }
965
966 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
967  * final wire format yet.
968  */
969 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
970                                         struct tcp_out_options *opts,
971                                         struct tcp_key *key)
972 {
973         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
974         unsigned int size = 0;
975         unsigned int eff_sacks;
976
977         opts->options = 0;
978
979         /* Better than switch (key.type) as it has static branches */
980         if (tcp_key_is_md5(key)) {
981                 opts->options |= OPTION_MD5;
982                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
983         } else if (tcp_key_is_ao(key)) {
984                 opts->options |= OPTION_AO;
985                 size += tcp_ao_len_aligned(key->ao_key);
986         }
987
988         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
989                 opts->options |= OPTION_TS;
990                 opts->tsval = skb ? tcp_skb_timestamp_ts(tp->tcp_usec_ts, skb) +
991                                 tp->tsoffset : 0;
992                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
993                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
994         }
995
996         /* MPTCP options have precedence over SACK for the limited TCP
997          * option space because a MPTCP connection would be forced to
998          * fall back to regular TCP if a required multipath option is
999          * missing. SACK still gets a chance to use whatever space is
1000          * left.
1001          */
1002         if (sk_is_mptcp(sk)) {
1003                 unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
1004                 unsigned int opt_size = 0;
1005
1006                 if (mptcp_established_options(sk, skb, &opt_size, remaining,
1007                                               &opts->mptcp)) {
1008                         opts->options |= OPTION_MPTCP;
1009                         size += opt_size;
1010                 }
1011         }
1012
1013         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
1014         if (unlikely(eff_sacks)) {
1015                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
1016                 if (unlikely(remaining < TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
1017                                          TCPOLEN_SACK_PERBLOCK))
1018                         return size;
1019
1020                 opts->num_sack_blocks =
1021                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
1022                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
1023                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
1024
1025                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
1026                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
1027         }
1028
1029         if (unlikely(BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp,
1030                                             BPF_SOCK_OPS_WRITE_HDR_OPT_CB_FLAG))) {
1031                 unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
1032
1033                 bpf_skops_hdr_opt_len(sk, skb, NULL, NULL, 0, opts, &remaining);
1034
1035                 size = MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
1036         }
1037
1038         return size;
1039 }
1040
1041
1042 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
1043  *
1044  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
1045  * to reduce RTT and bufferbloat.
1046  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
1047  *
1048  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
1049  * needs to be reallocated in a driver.
1050  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
1051  *
1052  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
1053  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
1054  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
1055  */
1056 struct tsq_tasklet {
1057         struct tasklet_struct   tasklet;
1058         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
1059 };
1060 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
1061
1062 static void tcp_tsq_write(struct sock *sk)
1063 {
1064         if ((1 << sk->sk_state) &
1065             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
1066              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK)) {
1067                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1068
1069                 if (tp->lost_out > tp->retrans_out &&
1070                     tcp_snd_cwnd(tp) > tcp_packets_in_flight(tp)) {
1071                         tcp_mstamp_refresh(tp);
1072                         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
1073                 }
1074
1075                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tp->nonagle,
1076                                0, GFP_ATOMIC);
1077         }
1078 }
1079
1080 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
1081 {
1082         bh_lock_sock(sk);
1083         if (!sock_owned_by_user(sk))
1084                 tcp_tsq_write(sk);
1085         else if (!test_and_set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags))
1086                 sock_hold(sk);
1087         bh_unlock_sock(sk);
1088 }
1089 /*
1090  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
1091  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
1092  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
1093  * interrupt us (non NAPI drivers)
1094  */
1095 static void tcp_tasklet_func(struct tasklet_struct *t)
1096 {
1097         struct tsq_tasklet *tsq = from_tasklet(tsq,  t, tasklet);
1098         LIST_HEAD(list);
1099         unsigned long flags;
1100         struct list_head *q, *n;
1101         struct tcp_sock *tp;
1102         struct sock *sk;
1103
1104         local_irq_save(flags);
1105         list_splice_init(&tsq->head, &list);
1106         local_irq_restore(flags);
1107
1108         list_for_each_safe(q, n, &list) {
1109                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
1110                 list_del(&tp->tsq_node);
1111
1112                 sk = (struct sock *)tp;
1113                 smp_mb__before_atomic();
1114                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &sk->sk_tsq_flags);
1115
1116                 tcp_tsq_handler(sk);
1117                 sk_free(sk);
1118         }
1119 }
1120
1121 #define TCP_DEFERRED_ALL (TCPF_TSQ_DEFERRED |           \
1122                           TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED |   \
1123                           TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED |  \
1124                           TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED |   \
1125                           TCPF_ACK_DEFERRED)
1126 /**
1127  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
1128  * @sk: socket
1129  *
1130  * called from release_sock() to perform protocol dependent
1131  * actions before socket release.
1132  */
1133 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
1134 {
1135         unsigned long flags = smp_load_acquire(&sk->sk_tsq_flags);
1136         unsigned long nflags;
1137
1138         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
1139         do {
1140                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
1141                         return;
1142                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
1143         } while (!try_cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, &flags, nflags));
1144
1145         if (flags & TCPF_TSQ_DEFERRED) {
1146                 tcp_tsq_write(sk);
1147                 __sock_put(sk);
1148         }
1149
1150         if (flags & TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED) {
1151                 tcp_write_timer_handler(sk);
1152                 __sock_put(sk);
1153         }
1154         if (flags & TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED) {
1155                 tcp_delack_timer_handler(sk);
1156                 __sock_put(sk);
1157         }
1158         if (flags & TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED) {
1159                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
1160                 __sock_put(sk);
1161         }
1162         if ((flags & TCPF_ACK_DEFERRED) && inet_csk_ack_scheduled(sk))
1163                 tcp_send_ack(sk);
1164 }
1165 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
1166
1167 void __init tcp_tasklet_init(void)
1168 {
1169         int i;
1170
1171         for_each_possible_cpu(i) {
1172                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
1173
1174                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
1175                 tasklet_setup(&tsq->tasklet, tcp_tasklet_func);
1176         }
1177 }
1178
1179 /*
1180  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
1181  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
1182  * hold qdisc lock.
1183  */
1184 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
1185 {
1186         struct sock *sk = skb->sk;
1187         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1188         unsigned long flags, nval, oval;
1189         struct tsq_tasklet *tsq;
1190         bool empty;
1191
1192         /* Keep one reference on sk_wmem_alloc.
1193          * Will be released by sk_free() from here or tcp_tasklet_func()
1194          */
1195         WARN_ON(refcount_sub_and_test(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc));
1196
1197         /* If this softirq is serviced by ksoftirqd, we are likely under stress.
1198          * Wait until our queues (qdisc + devices) are drained.
1199          * This gives :
1200          * - less callbacks to tcp_write_xmit(), reducing stress (batches)
1201          * - chance for incoming ACK (processed by another cpu maybe)
1202          *   to migrate this flow (skb->ooo_okay will be eventually set)
1203          */
1204         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= SKB_TRUESIZE(1) && this_cpu_ksoftirqd() == current)
1205                 goto out;
1206
1207         oval = smp_load_acquire(&sk->sk_tsq_flags);
1208         do {
1209                 if (!(oval & TSQF_THROTTLED) || (oval & TSQF_QUEUED))
1210                         goto out;
1211
1212                 nval = (oval & ~TSQF_THROTTLED) | TSQF_QUEUED;
1213         } while (!try_cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, &oval, nval));
1214
1215         /* queue this socket to tasklet queue */
1216         local_irq_save(flags);
1217         tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
1218         empty = list_empty(&tsq->head);
1219         list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
1220         if (empty)
1221                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
1222         local_irq_restore(flags);
1223         return;
1224 out:
1225         sk_free(sk);
1226 }
1227
1228 /* Note: Called under soft irq.
1229  * We can call TCP stack right away, unless socket is owned by user.
1230  */
1231 enum hrtimer_restart tcp_pace_kick(struct hrtimer *timer)
1232 {
1233         struct tcp_sock *tp = container_of(timer, struct tcp_sock, pacing_timer);
1234         struct sock *sk = (struct sock *)tp;
1235
1236         tcp_tsq_handler(sk);
1237         sock_put(sk);
1238
1239         return HRTIMER_NORESTART;
1240 }
1241
1242 static void tcp_update_skb_after_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1243                                       u64 prior_wstamp)
1244 {
1245         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1246
1247         if (sk->sk_pacing_status != SK_PACING_NONE) {
1248                 unsigned long rate = READ_ONCE(sk->sk_pacing_rate);
1249
1250                 /* Original sch_fq does not pace first 10 MSS
1251                  * Note that tp->data_segs_out overflows after 2^32 packets,
1252                  * this is a minor annoyance.
1253                  */
1254                 if (rate != ~0UL && rate && tp->data_segs_out >= 10) {
1255                         u64 len_ns = div64_ul((u64)skb->len * NSEC_PER_SEC, rate);
1256                         u64 credit = tp->tcp_wstamp_ns - prior_wstamp;
1257
1258                         /* take into account OS jitter */
1259                         len_ns -= min_t(u64, len_ns / 2, credit);
1260                         tp->tcp_wstamp_ns += len_ns;
1261                 }
1262         }
1263         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
1264 }
1265
1266 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(int ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl));
1267 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(int inet6_csk_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl));
1268 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(void tcp_v4_send_check(struct sock *sk, struct sk_buff *skb));
1269
1270 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
1271  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
1272  * transmission and possible later retransmissions.
1273  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
1274  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
1275  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
1276  * device.
1277  *
1278  * We are working here with either a clone of the original
1279  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
1280  */
1281 static int __tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1282                               int clone_it, gfp_t gfp_mask, u32 rcv_nxt)
1283 {
1284         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1285         struct inet_sock *inet;
1286         struct tcp_sock *tp;
1287         struct tcp_skb_cb *tcb;
1288         struct tcp_out_options opts;
1289         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
1290         struct sk_buff *oskb = NULL;
1291         struct tcp_key key;
1292         struct tcphdr *th;
1293         u64 prior_wstamp;
1294         int err;
1295
1296         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
1297         tp = tcp_sk(sk);
1298         prior_wstamp = tp->tcp_wstamp_ns;
1299         tp->tcp_wstamp_ns = max(tp->tcp_wstamp_ns, tp->tcp_clock_cache);
1300         skb_set_delivery_time(skb, tp->tcp_wstamp_ns, true);
1301         if (clone_it) {
1302                 oskb = skb;
1303
1304                 tcp_skb_tsorted_save(oskb) {
1305                         if (unlikely(skb_cloned(oskb)))
1306                                 skb = pskb_copy(oskb, gfp_mask);
1307                         else
1308                                 skb = skb_clone(oskb, gfp_mask);
1309                 } tcp_skb_tsorted_restore(oskb);
1310
1311                 if (unlikely(!skb))
1312                         return -ENOBUFS;
1313                 /* retransmit skbs might have a non zero value in skb->dev
1314                  * because skb->dev is aliased with skb->rbnode.rb_left
1315                  */
1316                 skb->dev = NULL;
1317         }
1318
1319         inet = inet_sk(sk);
1320         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
1321         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
1322
1323         tcp_get_current_key(sk, &key);
1324         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
1325                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &key);
1326         } else {
1327                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts, &key);
1328                 /* Force a PSH flag on all (GSO) packets to expedite GRO flush
1329                  * at receiver : This slightly improve GRO performance.
1330                  * Note that we do not force the PSH flag for non GSO packets,
1331                  * because they might be sent under high congestion events,
1332                  * and in this case it is better to delay the delivery of 1-MSS
1333                  * packets and thus the corresponding ACK packet that would
1334                  * release the following packet.
1335                  */
1336                 if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1337                         tcb->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
1338         }
1339         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
1340
1341         /* We set skb->ooo_okay to one if this packet can select
1342          * a different TX queue than prior packets of this flow,
1343          * to avoid self inflicted reorders.
1344          * The 'other' queue decision is based on current cpu number
1345          * if XPS is enabled, or sk->sk_txhash otherwise.
1346          * We can switch to another (and better) queue if:
1347          * 1) No packet with payload is in qdisc/device queues.
1348          *    Delays in TX completion can defeat the test
1349          *    even if packets were already sent.
1350          * 2) Or rtx queue is empty.
1351          *    This mitigates above case if ACK packets for
1352          *    all prior packets were already processed.
1353          */
1354         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1) ||
1355                         tcp_rtx_queue_empty(sk);
1356
1357         /* If we had to use memory reserve to allocate this skb,
1358          * this might cause drops if packet is looped back :
1359          * Other socket might not have SOCK_MEMALLOC.
1360          * Packets not looped back do not care about pfmemalloc.
1361          */
1362         skb->pfmemalloc = 0;
1363
1364         skb_push(skb, tcp_header_size);
1365         skb_reset_transport_header(skb);
1366
1367         skb_orphan(skb);
1368         skb->sk = sk;
1369         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? __sock_wfree : tcp_wfree;
1370         refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
1371
1372         skb_set_dst_pending_confirm(skb, READ_ONCE(sk->sk_dst_pending_confirm));
1373
1374         /* Build TCP header and checksum it. */
1375         th = (struct tcphdr *)skb->data;
1376         th->source              = inet->inet_sport;
1377         th->dest                = inet->inet_dport;
1378         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
1379         th->ack_seq             = htonl(rcv_nxt);
1380         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
1381                                         tcb->tcp_flags);
1382
1383         th->check               = 0;
1384         th->urg_ptr             = 0;
1385
1386         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
1387         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1388                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1389                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1390                         th->urg = 1;
1391                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1392                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1393                         th->urg = 1;
1394                 }
1395         }
1396
1397         skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1398         if (likely(!(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
1399                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1400                 tcp_ecn_send(sk, skb, th, tcp_header_size);
1401         } else {
1402                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1403                  * is never scaled.
1404                  */
1405                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1406         }
1407
1408         tcp_options_write(th, tp, NULL, &opts, &key);
1409
1410         if (tcp_key_is_md5(&key)) {
1411 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1412                 /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1413                 sk_gso_disable(sk);
1414                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1415                                                key.md5_key, sk, skb);
1416 #endif
1417         } else if (tcp_key_is_ao(&key)) {
1418                 int err;
1419
1420                 err = tcp_ao_transmit_skb(sk, skb, key.ao_key, th,
1421                                           opts.hash_location);
1422                 if (err) {
1423                         kfree_skb_reason(skb, SKB_DROP_REASON_NOT_SPECIFIED);
1424                         return -ENOMEM;
1425                 }
1426         }
1427
1428         /* BPF prog is the last one writing header option */
1429         bpf_skops_write_hdr_opt(sk, skb, NULL, NULL, 0, &opts);
1430
1431         INDIRECT_CALL_INET(icsk->icsk_af_ops->send_check,
1432                            tcp_v6_send_check, tcp_v4_send_check,
1433                            sk, skb);
1434
1435         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1436                 tcp_event_ack_sent(sk, rcv_nxt);
1437
1438         if (skb->len != tcp_header_size) {
1439                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1440                 tp->data_segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1441                 tp->bytes_sent += skb->len - tcp_header_size;
1442         }
1443
1444         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1445                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1446                               tcp_skb_pcount(skb));
1447
1448         tp->segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1449         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
1450         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
1451         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1452         skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
1453
1454         /* Leave earliest departure time in skb->tstamp (skb->skb_mstamp_ns) */
1455
1456         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1457         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1458                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1459
1460         tcp_add_tx_delay(skb, tp);
1461
1462         err = INDIRECT_CALL_INET(icsk->icsk_af_ops->queue_xmit,
1463                                  inet6_csk_xmit, ip_queue_xmit,
1464                                  sk, skb, &inet->cork.fl);
1465
1466         if (unlikely(err > 0)) {
1467                 tcp_enter_cwr(sk);
1468                 err = net_xmit_eval(err);
1469         }
1470         if (!err && oskb) {
1471                 tcp_update_skb_after_send(sk, oskb, prior_wstamp);
1472                 tcp_rate_skb_sent(sk, oskb);
1473         }
1474         return err;
1475 }
1476
1477 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
1478                             gfp_t gfp_mask)
1479 {
1480         return __tcp_transmit_skb(sk, skb, clone_it, gfp_mask,
1481                                   tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
1482 }
1483
1484 /* This routine just queues the buffer for sending.
1485  *
1486  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1487  * otherwise socket can stall.
1488  */
1489 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1490 {
1491         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1492
1493         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1494         WRITE_ONCE(tp->write_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1495         __skb_header_release(skb);
1496         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1497         sk_wmem_queued_add(sk, skb->truesize);
1498         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1499 }
1500
1501 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1502 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1503 {
1504         if (skb->len <= mss_now) {
1505                 /* Avoid the costly divide in the normal
1506                  * non-TSO case.
1507                  */
1508                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1509                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1510         } else {
1511                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1512                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1513         }
1514 }
1515
1516 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1517  * tweaks to fix counters
1518  */
1519 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1520 {
1521         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1522
1523         tp->packets_out -= decr;
1524
1525         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1526                 tp->sacked_out -= decr;
1527         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1528                 tp->retrans_out -= decr;
1529         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1530                 tp->lost_out -= decr;
1531
1532         /* Reno case is special. Sigh... */
1533         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1534                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1535
1536         if (tp->lost_skb_hint &&
1537             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1538             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
1539                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1540
1541         tcp_verify_left_out(tp);
1542 }
1543
1544 static bool tcp_has_tx_tstamp(const struct sk_buff *skb)
1545 {
1546         return TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack ||
1547                 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP);
1548 }
1549
1550 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1551 {
1552         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1553
1554         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(skb)) &&
1555             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1556                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1557                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1558
1559                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1560                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1561                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1562                 TCP_SKB_CB(skb2)->txstamp_ack = TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack;
1563                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack = 0;
1564         }
1565 }
1566
1567 static void tcp_skb_fragment_eor(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1568 {
1569         TCP_SKB_CB(skb2)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1570         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 0;
1571 }
1572
1573 /* Insert buff after skb on the write or rtx queue of sk.  */
1574 static void tcp_insert_write_queue_after(struct sk_buff *skb,
1575                                          struct sk_buff *buff,
1576                                          struct sock *sk,
1577                                          enum tcp_queue tcp_queue)
1578 {
1579         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE)
1580                 __skb_queue_after(&sk->sk_write_queue, skb, buff);
1581         else
1582                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
1583 }
1584
1585 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1586  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1587  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1588  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1589  */
1590 int tcp_fragment(struct sock *sk, enum tcp_queue tcp_queue,
1591                  struct sk_buff *skb, u32 len,
1592                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1593 {
1594         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1595         struct sk_buff *buff;
1596         int old_factor;
1597         long limit;
1598         int nlen;
1599         u8 flags;
1600
1601         if (WARN_ON(len > skb->len))
1602                 return -EINVAL;
1603
1604         DEBUG_NET_WARN_ON_ONCE(skb_headlen(skb));
1605
1606         /* tcp_sendmsg() can overshoot sk_wmem_queued by one full size skb.
1607          * We need some allowance to not penalize applications setting small
1608          * SO_SNDBUF values.
1609          * Also allow first and last skb in retransmit queue to be split.
1610          */
1611         limit = sk->sk_sndbuf + 2 * SKB_TRUESIZE(GSO_LEGACY_MAX_SIZE);
1612         if (unlikely((sk->sk_wmem_queued >> 1) > limit &&
1613                      tcp_queue != TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE &&
1614                      skb != tcp_rtx_queue_head(sk) &&
1615                      skb != tcp_rtx_queue_tail(sk))) {
1616                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPWQUEUETOOBIG);
1617                 return -ENOMEM;
1618         }
1619
1620         if (skb_unclone_keeptruesize(skb, gfp))
1621                 return -ENOMEM;
1622
1623         /* Get a new skb... force flag on. */
1624         buff = tcp_stream_alloc_skb(sk, gfp, true);
1625         if (!buff)
1626                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1627         skb_copy_decrypted(buff, skb);
1628         mptcp_skb_ext_copy(buff, skb);
1629
1630         sk_wmem_queued_add(sk, buff->truesize);
1631         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1632         nlen = skb->len - len;
1633         buff->truesize += nlen;
1634         skb->truesize -= nlen;
1635
1636         /* Correct the sequence numbers. */
1637         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1638         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1639         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1640
1641         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1642         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1643         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1644         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1645         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1646         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1647
1648         skb_split(skb, buff, len);
1649
1650         skb_set_delivery_time(buff, skb->tstamp, true);
1651         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1652
1653         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1654
1655         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1656         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1657         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1658
1659         /* Update delivered info for the new segment */
1660         TCP_SKB_CB(buff)->tx = TCP_SKB_CB(skb)->tx;
1661
1662         /* If this packet has been sent out already, we must
1663          * adjust the various packet counters.
1664          */
1665         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1666                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1667                         tcp_skb_pcount(buff);
1668
1669                 if (diff)
1670                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1671         }
1672
1673         /* Link BUFF into the send queue. */
1674         __skb_header_release(buff);
1675         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, tcp_queue);
1676         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE)
1677                 list_add(&buff->tcp_tsorted_anchor, &skb->tcp_tsorted_anchor);
1678
1679         return 0;
1680 }
1681
1682 /* This is similar to __pskb_pull_tail(). The difference is that pulled
1683  * data is not copied, but immediately discarded.
1684  */
1685 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1686 {
1687         struct skb_shared_info *shinfo;
1688         int i, k, eat;
1689
1690         DEBUG_NET_WARN_ON_ONCE(skb_headlen(skb));
1691         eat = len;
1692         k = 0;
1693         shinfo = skb_shinfo(skb);
1694         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1695                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1696
1697                 if (size <= eat) {
1698                         skb_frag_unref(skb, i);
1699                         eat -= size;
1700                 } else {
1701                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1702                         if (eat) {
1703                                 skb_frag_off_add(&shinfo->frags[k], eat);
1704                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1705                                 eat = 0;
1706                         }
1707                         k++;
1708                 }
1709         }
1710         shinfo->nr_frags = k;
1711
1712         skb->data_len -= len;
1713         skb->len = skb->data_len;
1714         return len;
1715 }
1716
1717 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1718 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1719 {
1720         u32 delta_truesize;
1721
1722         if (skb_unclone_keeptruesize(skb, GFP_ATOMIC))
1723                 return -ENOMEM;
1724
1725         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1726
1727         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1728
1729         skb->truesize      -= delta_truesize;
1730         sk_wmem_queued_add(sk, -delta_truesize);
1731         if (!skb_zcopy_pure(skb))
1732                 sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1733
1734         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1735         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1736                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1737
1738         return 0;
1739 }
1740
1741 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1742 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1743 {
1744         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1745         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1746         int mss_now;
1747
1748         /* Calculate base mss without TCP options:
1749            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1750          */
1751         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1752
1753         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1754         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1755                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1756
1757         /* Now subtract optional transport overhead */
1758         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1759
1760         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1761         mss_now = max(mss_now,
1762                       READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_snd_mss));
1763         return mss_now;
1764 }
1765
1766 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1767 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1768 {
1769         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1770         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1771                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1772 }
1773 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtu_to_mss);
1774
1775 /* Inverse of above */
1776 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1777 {
1778         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1779         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1780
1781         return mss +
1782               tp->tcp_header_len +
1783               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1784               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1785 }
1786 EXPORT_SYMBOL(tcp_mss_to_mtu);
1787
1788 /* MTU probing init per socket */
1789 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1790 {
1791         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1792         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1793         struct net *net = sock_net(sk);
1794
1795         icsk->icsk_mtup.enabled = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing) > 1;
1796         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1797                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1798         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss));
1799         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1800         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1801                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
1802 }
1803 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1804
1805 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1806
1807    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1808    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1809
1810    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1811    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1812    It also does not include TCP options.
1813
1814    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1815
1816    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1817    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1818    taking into account current pmtu, but never exceeds
1819    tp->rx_opt.mss_clamp.
1820
1821    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1822    DOES NOT include either tcp or ip options.
1823
1824    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1825    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1826  */
1827 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1828 {
1829         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1830         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1831         int mss_now;
1832
1833         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1834                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1835
1836         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1837         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1838
1839         /* And store cached results */
1840         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1841         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1842                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1843         tp->mss_cache = mss_now;
1844
1845         return mss_now;
1846 }
1847 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1848
1849 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1850  * and even PMTU discovery events into account.
1851  */
1852 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1853 {
1854         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1855         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1856         u32 mss_now;
1857         unsigned int header_len;
1858         struct tcp_out_options opts;
1859         struct tcp_key key;
1860
1861         mss_now = tp->mss_cache;
1862
1863         if (dst) {
1864                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1865                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1866                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1867         }
1868         tcp_get_current_key(sk, &key);
1869         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &key) +
1870                      sizeof(struct tcphdr);
1871         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1872          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1873          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1874          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1875         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1876                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1877                 mss_now -= delta;
1878         }
1879
1880         return mss_now;
1881 }
1882
1883 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1884  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1885  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1886  */
1887 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1888 {
1889         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1890
1891         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1892             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1893                 /* Limited by application or receiver window. */
1894                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1895                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1896                 if (win_used < tcp_snd_cwnd(tp)) {
1897                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1898                         tcp_snd_cwnd_set(tp, (tcp_snd_cwnd(tp) + win_used) >> 1);
1899                 }
1900                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1901         }
1902         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1903 }
1904
1905 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1906 {
1907         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1908         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1909
1910         /* Track the strongest available signal of the degree to which the cwnd
1911          * is fully utilized. If cwnd-limited then remember that fact for the
1912          * current window. If not cwnd-limited then track the maximum number of
1913          * outstanding packets in the current window. (If cwnd-limited then we
1914          * chose to not update tp->max_packets_out to avoid an extra else
1915          * clause with no functional impact.)
1916          */
1917         if (!before(tp->snd_una, tp->cwnd_usage_seq) ||
1918             is_cwnd_limited ||
1919             (!tp->is_cwnd_limited &&
1920              tp->packets_out > tp->max_packets_out)) {
1921                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1922                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1923                 tp->cwnd_usage_seq = tp->snd_nxt;
1924         }
1925
1926         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1927                 /* Network is feed fully. */
1928                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1929                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1930         } else {
1931                 /* Network starves. */
1932                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1933                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1934
1935                 if (READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_slow_start_after_idle) &&
1936                     (s32)(tcp_jiffies32 - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto &&
1937                     !ca_ops->cong_control)
1938                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1939
1940                 /* The following conditions together indicate the starvation
1941                  * is caused by insufficient sender buffer:
1942                  * 1) just sent some data (see tcp_write_xmit)
1943                  * 2) not cwnd limited (this else condition)
1944                  * 3) no more data to send (tcp_write_queue_empty())
1945                  * 4) application is hitting buffer limit (SOCK_NOSPACE)
1946                  */
1947                 if (tcp_write_queue_empty(sk) && sk->sk_socket &&
1948                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags) &&
1949                     (1 << sk->sk_state) & (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT))
1950                         tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
1951         }
1952 }
1953
1954 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1955 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1956 {
1957         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1958                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1959 }
1960
1961 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1962  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1963  * The test is really :
1964  * if ((skb->len % mss) != 0)
1965  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1966  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1967  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1968  */
1969 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1970                                 const struct sk_buff *skb)
1971 {
1972         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1973                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1974 }
1975
1976 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1977  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1978  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1979  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1980  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1981  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1982  */
1983 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1984                             int nonagle)
1985 {
1986         return partial &&
1987                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1988                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1989 }
1990
1991 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1992  * depending on current pacing rate, and how close the peer is.
1993  *
1994  * Rationale is:
1995  * - For close peers, we rather send bigger packets to reduce
1996  *   cpu costs, because occasional losses will be repaired fast.
1997  * - For long distance/rtt flows, we would like to get ACK clocking
1998  *   with 1 ACK per ms.
1999  *
2000  * Use min_rtt to help adapt TSO burst size, with smaller min_rtt resulting
2001  * in bigger TSO bursts. We we cut the RTT-based allowance in half
2002  * for every 2^9 usec (aka 512 us) of RTT, so that the RTT-based allowance
2003  * is below 1500 bytes after 6 * ~500 usec = 3ms.
2004  */
2005 static u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now,
2006                             int min_tso_segs)
2007 {
2008         unsigned long bytes;
2009         u32 r;
2010
2011         bytes = READ_ONCE(sk->sk_pacing_rate) >> READ_ONCE(sk->sk_pacing_shift);
2012
2013         r = tcp_min_rtt(tcp_sk(sk)) >> READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_tso_rtt_log);
2014         if (r < BITS_PER_TYPE(sk->sk_gso_max_size))
2015                 bytes += sk->sk_gso_max_size >> r;
2016
2017         bytes = min_t(unsigned long, bytes, sk->sk_gso_max_size);
2018
2019         return max_t(u32, bytes / mss_now, min_tso_segs);
2020 }
2021
2022 /* Return the number of segments we want in the skb we are transmitting.
2023  * See if congestion control module wants to decide; otherwise, autosize.
2024  */
2025 static u32 tcp_tso_segs(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2026 {
2027         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
2028         u32 min_tso, tso_segs;
2029
2030         min_tso = ca_ops->min_tso_segs ?
2031                         ca_ops->min_tso_segs(sk) :
2032                         READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_tso_segs);
2033
2034         tso_segs = tcp_tso_autosize(sk, mss_now, min_tso);
2035         return min_t(u32, tso_segs, sk->sk_gso_max_segs);
2036 }
2037
2038 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
2039 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
2040                                         const struct sk_buff *skb,
2041                                         unsigned int mss_now,
2042                                         unsigned int max_segs,
2043                                         int nonagle)
2044 {
2045         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2046         u32 partial, needed, window, max_len;
2047
2048         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2049         max_len = mss_now * max_segs;
2050
2051         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
2052                 return max_len;
2053
2054         needed = min(skb->len, window);
2055
2056         if (max_len <= needed)
2057                 return max_len;
2058
2059         partial = needed % mss_now;
2060         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
2061          * to include this last segment in this skb.
2062          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
2063          */
2064         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
2065                 return needed - partial;
2066
2067         return needed;
2068 }
2069
2070 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
2071  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
2072  */
2073 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
2074                                          const struct sk_buff *skb)
2075 {
2076         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
2077
2078         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
2079         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
2080             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
2081                 return 1;
2082
2083         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
2084         cwnd = tcp_snd_cwnd(tp);
2085         if (in_flight >= cwnd)
2086                 return 0;
2087
2088         /* For better scheduling, ensure we have at least
2089          * 2 GSO packets in flight.
2090          */
2091         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
2092         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
2093 }
2094
2095 /* Initialize TSO state of a skb.
2096  * This must be invoked the first time we consider transmitting
2097  * SKB onto the wire.
2098  */
2099 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
2100 {
2101         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
2102
2103         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
2104                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2105                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
2106         }
2107         return tso_segs;
2108 }
2109
2110
2111 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
2112  * sent now.
2113  */
2114 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
2115                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
2116 {
2117         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
2118          * write_queue (they have no chances to get new data).
2119          *
2120          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
2121          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
2122          */
2123         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
2124                 return true;
2125
2126         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
2127         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
2128                 return true;
2129
2130         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
2131                 return true;
2132
2133         return false;
2134 }
2135
2136 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
2137 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
2138                              const struct sk_buff *skb,
2139                              unsigned int cur_mss)
2140 {
2141         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2142
2143         if (skb->len > cur_mss)
2144                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
2145
2146         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
2147 }
2148
2149 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
2150  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
2151  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
2152  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
2153  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
2154  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
2155  */
2156 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
2157                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
2158 {
2159         int nlen = skb->len - len;
2160         struct sk_buff *buff;
2161         u8 flags;
2162
2163         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
2164         DEBUG_NET_WARN_ON_ONCE(skb->len != skb->data_len);
2165
2166         buff = tcp_stream_alloc_skb(sk, gfp, true);
2167         if (unlikely(!buff))
2168                 return -ENOMEM;
2169         skb_copy_decrypted(buff, skb);
2170         mptcp_skb_ext_copy(buff, skb);
2171
2172         sk_wmem_queued_add(sk, buff->truesize);
2173         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
2174         buff->truesize += nlen;
2175         skb->truesize -= nlen;
2176
2177         /* Correct the sequence numbers. */
2178         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
2179         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2180         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
2181
2182         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
2183         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2184         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
2185         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
2186
2187         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
2188
2189         skb_split(skb, buff, len);
2190         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
2191
2192         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
2193         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2194         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
2195
2196         /* Link BUFF into the send queue. */
2197         __skb_header_release(buff);
2198         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE);
2199
2200         return 0;
2201 }
2202
2203 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
2204  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
2205  *
2206  * This algorithm is from John Heffner.
2207  */
2208 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
2209                                  bool *is_cwnd_limited,
2210                                  bool *is_rwnd_limited,
2211                                  u32 max_segs)
2212 {
2213         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2214         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
2215         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2216         struct sk_buff *head;
2217         int win_divisor;
2218         s64 delta;
2219
2220         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
2221                 goto send_now;
2222
2223         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
2224          * only if the last write was recent (1 ms).
2225          * Note that tp->tcp_wstamp_ns can be in the future if we have
2226          * packets waiting in a qdisc or device for EDT delivery.
2227          */
2228         delta = tp->tcp_clock_cache - tp->tcp_wstamp_ns - NSEC_PER_MSEC;
2229         if (delta > 0)
2230                 goto send_now;
2231
2232         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
2233
2234         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1);
2235         BUG_ON(tcp_snd_cwnd(tp) <= in_flight);
2236
2237         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2238
2239         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
2240         cong_win = (tcp_snd_cwnd(tp) - in_flight) * tp->mss_cache;
2241
2242         limit = min(send_win, cong_win);
2243
2244         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
2245         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
2246                 goto send_now;
2247
2248         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
2249         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
2250                 goto send_now;
2251
2252         win_divisor = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_tso_win_divisor);
2253         if (win_divisor) {
2254                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tcp_snd_cwnd(tp) * tp->mss_cache);
2255
2256                 /* If at least some fraction of a window is available,
2257                  * just use it.
2258                  */
2259                 chunk /= win_divisor;
2260                 if (limit >= chunk)
2261                         goto send_now;
2262         } else {
2263                 /* Different approach, try not to defer past a single
2264                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
2265                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
2266                  * then send now.
2267                  */
2268                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
2269                         goto send_now;
2270         }
2271
2272         /* TODO : use tsorted_sent_queue ? */
2273         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
2274         if (!head)
2275                 goto send_now;
2276         delta = tp->tcp_clock_cache - head->tstamp;
2277         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
2278         if ((s64)(delta - (u64)NSEC_PER_USEC * (tp->srtt_us >> 4)) < 0)
2279                 goto send_now;
2280
2281         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
2282          * Three cases are tracked :
2283          * 1) We are cwnd-limited
2284          * 2) We are rwnd-limited
2285          * 3) We are application limited.
2286          */
2287         if (cong_win < send_win) {
2288                 if (cong_win <= skb->len) {
2289                         *is_cwnd_limited = true;
2290                         return true;
2291                 }
2292         } else {
2293                 if (send_win <= skb->len) {
2294                         *is_rwnd_limited = true;
2295                         return true;
2296                 }
2297         }
2298
2299         /* If this packet won't get more data, do not wait. */
2300         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) ||
2301             TCP_SKB_CB(skb)->eor)
2302                 goto send_now;
2303
2304         return true;
2305
2306 send_now:
2307         return false;
2308 }
2309
2310 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
2311 {
2312         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2313         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2314         struct net *net = sock_net(sk);
2315         u32 interval;
2316         s32 delta;
2317
2318         interval = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval);
2319         delta = tcp_jiffies32 - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
2320         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
2321                 int mss = tcp_current_mss(sk);
2322
2323                 /* Update current search range */
2324                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2325                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
2326                         sizeof(struct tcphdr) +
2327                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
2328                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
2329
2330                 /* Update probe time stamp */
2331                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
2332         }
2333 }
2334
2335 static bool tcp_can_coalesce_send_queue_head(struct sock *sk, int len)
2336 {
2337         struct sk_buff *skb, *next;
2338
2339         skb = tcp_send_head(sk);
2340         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2341                 if (len <= skb->len)
2342                         break;
2343
2344                 if (unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->eor) ||
2345                     tcp_has_tx_tstamp(skb) ||
2346                     !skb_pure_zcopy_same(skb, next))
2347                         return false;
2348
2349                 len -= skb->len;
2350         }
2351
2352         return true;
2353 }
2354
2355 static int tcp_clone_payload(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2356                              int probe_size)
2357 {
2358         skb_frag_t *lastfrag = NULL, *fragto = skb_shinfo(to)->frags;
2359         int i, todo, len = 0, nr_frags = 0;
2360         const struct sk_buff *skb;
2361
2362         if (!sk_wmem_schedule(sk, to->truesize + probe_size))
2363                 return -ENOMEM;
2364
2365         skb_queue_walk(&sk->sk_write_queue, skb) {
2366                 const skb_frag_t *fragfrom = skb_shinfo(skb)->frags;
2367
2368                 if (skb_headlen(skb))
2369                         return -EINVAL;
2370
2371                 for (i = 0; i < skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++, fragfrom++) {
2372                         if (len >= probe_size)
2373                                 goto commit;
2374                         todo = min_t(int, skb_frag_size(fragfrom),
2375                                      probe_size - len);
2376                         len += todo;
2377                         if (lastfrag &&
2378                             skb_frag_page(fragfrom) == skb_frag_page(lastfrag) &&
2379                             skb_frag_off(fragfrom) == skb_frag_off(lastfrag) +
2380                                                       skb_frag_size(lastfrag)) {
2381                                 skb_frag_size_add(lastfrag, todo);
2382                                 continue;
2383                         }
2384                         if (unlikely(nr_frags == MAX_SKB_FRAGS))
2385                                 return -E2BIG;
2386                         skb_frag_page_copy(fragto, fragfrom);
2387                         skb_frag_off_copy(fragto, fragfrom);
2388                         skb_frag_size_set(fragto, todo);
2389                         nr_frags++;
2390                         lastfrag = fragto++;
2391                 }
2392         }
2393 commit:
2394         WARN_ON_ONCE(len != probe_size);
2395         for (i = 0; i < nr_frags; i++)
2396                 skb_frag_ref(to, i);
2397
2398         skb_shinfo(to)->nr_frags = nr_frags;
2399         to->truesize += probe_size;
2400         to->len += probe_size;
2401         to->data_len += probe_size;
2402         __skb_header_release(to);
2403         return 0;
2404 }
2405
2406 /* Create a new MTU probe if we are ready.
2407  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
2408  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
2409  * changes resulting in larger path MTUs.
2410  *
2411  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
2412  *         1 if a probe was sent,
2413  *         -1 otherwise
2414  */
2415 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
2416 {
2417         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2418         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2419         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
2420         struct net *net = sock_net(sk);
2421         int probe_size;
2422         int size_needed;
2423         int copy, len;
2424         int mss_now;
2425         int interval;
2426
2427         /* Not currently probing/verifying,
2428          * not in recovery,
2429          * have enough cwnd, and
2430          * not SACKing (the variable headers throw things off)
2431          */
2432         if (likely(!icsk->icsk_mtup.enabled ||
2433                    icsk->icsk_mtup.probe_size ||
2434                    inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
2435                    tcp_snd_cwnd(tp) < 11 ||
2436                    tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack))
2437                 return -1;
2438
2439         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
2440          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
2441          * smaller than a threshold, backoff from probing.
2442          */
2443         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2444         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
2445                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
2446         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
2447         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
2448         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
2449          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
2450          * probing process by not resetting search range to its orignal.
2451          */
2452         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
2453             interval < READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold)) {
2454                 /* Check whether enough time has elaplased for
2455                  * another round of probing.
2456                  */
2457                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
2458                 return -1;
2459         }
2460
2461         /* Have enough data in the send queue to probe? */
2462         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
2463                 return -1;
2464
2465         if (tp->snd_wnd < size_needed)
2466                 return -1;
2467         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
2468                 return 0;
2469
2470         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
2471         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tcp_snd_cwnd(tp)) {
2472                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
2473                         return -1;
2474                 else
2475                         return 0;
2476         }
2477
2478         if (!tcp_can_coalesce_send_queue_head(sk, probe_size))
2479                 return -1;
2480
2481         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
2482         nskb = tcp_stream_alloc_skb(sk, GFP_ATOMIC, false);
2483         if (!nskb)
2484                 return -1;
2485
2486         /* build the payload, and be prepared to abort if this fails. */
2487         if (tcp_clone_payload(sk, nskb, probe_size)) {
2488                 tcp_skb_tsorted_anchor_cleanup(nskb);
2489                 consume_skb(nskb);
2490                 return -1;
2491         }
2492         sk_wmem_queued_add(sk, nskb->truesize);
2493         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2494
2495         skb = tcp_send_head(sk);
2496         skb_copy_decrypted(nskb, skb);
2497         mptcp_skb_ext_copy(nskb, skb);
2498
2499         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2500         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
2501         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
2502
2503         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
2504         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
2505
2506         len = 0;
2507         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2508                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
2509
2510                 if (skb->len <= copy) {
2511                         /* We've eaten all the data from this skb.
2512                          * Throw it away. */
2513                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2514                         /* If this is the last SKB we copy and eor is set
2515                          * we need to propagate it to the new skb.
2516                          */
2517                         TCP_SKB_CB(nskb)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
2518                         tcp_skb_collapse_tstamp(nskb, skb);
2519                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2520                         tcp_wmem_free_skb(sk, skb);
2521                 } else {
2522                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2523                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2524                         __pskb_trim_head(skb, copy);
2525                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2526                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2527                 }
2528
2529                 len += copy;
2530
2531                 if (len >= probe_size)
2532                         break;
2533         }
2534         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2535
2536         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2537          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2538          */
2539         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2540                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2541                  * effectively two packets. */
2542                 tcp_snd_cwnd_set(tp, tcp_snd_cwnd(tp) - 1);
2543                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2544
2545                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2546                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2547                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2548
2549                 return 1;
2550         }
2551
2552         return -1;
2553 }
2554
2555 static bool tcp_pacing_check(struct sock *sk)
2556 {
2557         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2558
2559         if (!tcp_needs_internal_pacing(sk))
2560                 return false;
2561
2562         if (tp->tcp_wstamp_ns <= tp->tcp_clock_cache)
2563                 return false;
2564
2565         if (!hrtimer_is_queued(&tp->pacing_timer)) {
2566                 hrtimer_start(&tp->pacing_timer,
2567                               ns_to_ktime(tp->tcp_wstamp_ns),
2568                               HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_SOFT);
2569                 sock_hold(sk);
2570         }
2571         return true;
2572 }
2573
2574 static bool tcp_rtx_queue_empty_or_single_skb(const struct sock *sk)
2575 {
2576         const struct rb_node *node = sk->tcp_rtx_queue.rb_node;
2577
2578         /* No skb in the rtx queue. */
2579         if (!node)
2580                 return true;
2581
2582         /* Only one skb in rtx queue. */
2583         return !node->rb_left && !node->rb_right;
2584 }
2585
2586 /* TCP Small Queues :
2587  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2588  * (These limits are doubled for retransmits)
2589  * This allows for :
2590  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2591  *  - faster recovery
2592  *  - high rates
2593  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2594  * of queued bytes to ensure line rate.
2595  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2596  */
2597 static bool tcp_small_queue_check(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
2598                                   unsigned int factor)
2599 {
2600         unsigned long limit;
2601
2602         limit = max_t(unsigned long,
2603                       2 * skb->truesize,
2604                       READ_ONCE(sk->sk_pacing_rate) >> READ_ONCE(sk->sk_pacing_shift));
2605         if (sk->sk_pacing_status == SK_PACING_NONE)
2606                 limit = min_t(unsigned long, limit,
2607                               READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_limit_output_bytes));
2608         limit <<= factor;
2609
2610         if (static_branch_unlikely(&tcp_tx_delay_enabled) &&
2611             tcp_sk(sk)->tcp_tx_delay) {
2612                 u64 extra_bytes = (u64)READ_ONCE(sk->sk_pacing_rate) *
2613                                   tcp_sk(sk)->tcp_tx_delay;
2614
2615                 /* TSQ is based on skb truesize sum (sk_wmem_alloc), so we
2616                  * approximate our needs assuming an ~100% skb->truesize overhead.
2617                  * USEC_PER_SEC is approximated by 2^20.
2618                  * do_div(extra_bytes, USEC_PER_SEC/2) is replaced by a right shift.
2619                  */
2620                 extra_bytes >>= (20 - 1);
2621                 limit += extra_bytes;
2622         }
2623         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2624                 /* Always send skb if rtx queue is empty or has one skb.
2625                  * No need to wait for TX completion to call us back,
2626                  * after softirq/tasklet schedule.
2627                  * This helps when TX completions are delayed too much.
2628                  */
2629                 if (tcp_rtx_queue_empty_or_single_skb(sk))
2630                         return false;
2631
2632                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2633                 /* It is possible TX completion already happened
2634                  * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2635                  * test again the condition.
2636                  */
2637                 smp_mb__after_atomic();
2638                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2639                         return true;
2640         }
2641         return false;
2642 }
2643
2644 static void tcp_chrono_set(struct tcp_sock *tp, const enum tcp_chrono new)
2645 {
2646         const u32 now = tcp_jiffies32;
2647         enum tcp_chrono old = tp->chrono_type;
2648
2649         if (old > TCP_CHRONO_UNSPEC)
2650                 tp->chrono_stat[old - 1] += now - tp->chrono_start;
2651         tp->chrono_start = now;
2652         tp->chrono_type = new;
2653 }
2654
2655 void tcp_chrono_start(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2656 {
2657         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2658
2659         /* If there are multiple conditions worthy of tracking in a
2660          * chronograph then the highest priority enum takes precedence
2661          * over the other conditions. So that if something "more interesting"
2662          * starts happening, stop the previous chrono and start a new one.
2663          */
2664         if (type > tp->chrono_type)
2665                 tcp_chrono_set(tp, type);
2666 }
2667
2668 void tcp_chrono_stop(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2669 {
2670         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2671
2672
2673         /* There are multiple conditions worthy of tracking in a
2674          * chronograph, so that the highest priority enum takes
2675          * precedence over the other conditions (see tcp_chrono_start).
2676          * If a condition stops, we only stop chrono tracking if
2677          * it's the "most interesting" or current chrono we are
2678          * tracking and starts busy chrono if we have pending data.
2679          */
2680         if (tcp_rtx_and_write_queues_empty(sk))
2681                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_UNSPEC);
2682         else if (type == tp->chrono_type)
2683                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_BUSY);
2684 }
2685
2686 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2687  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2688  * window for us.
2689  *
2690  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2691  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2692  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2693  *
2694  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2695  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2696
2697  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2698  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2699  */
2700 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2701                            int push_one, gfp_t gfp)
2702 {
2703         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2704         struct sk_buff *skb;
2705         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2706         int cwnd_quota;
2707         int result;
2708         bool is_cwnd_limited = false, is_rwnd_limited = false;
2709         u32 max_segs;
2710
2711         sent_pkts = 0;
2712
2713         tcp_mstamp_refresh(tp);
2714         if (!push_one) {
2715                 /* Do MTU probing. */
2716                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2717                 if (!result) {
2718                         return false;
2719                 } else if (result > 0) {
2720                         sent_pkts = 1;
2721                 }
2722         }
2723
2724         max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
2725         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2726                 unsigned int limit;
2727
2728                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2729                         /* "skb_mstamp_ns" is used as a start point for the retransmit timer */
2730                         tp->tcp_wstamp_ns = tp->tcp_clock_cache;
2731                         skb_set_delivery_time(skb, tp->tcp_wstamp_ns, true);
2732                         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
2733                         tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2734                         goto repair; /* Skip network transmission */
2735                 }
2736
2737                 if (tcp_pacing_check(sk))
2738                         break;
2739
2740                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2741                 BUG_ON(!tso_segs);
2742
2743                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2744                 if (!cwnd_quota) {
2745                         if (push_one == 2)
2746                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2747                                 cwnd_quota = 1;
2748                         else
2749                                 break;
2750                 }
2751
2752                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now))) {
2753                         is_rwnd_limited = true;
2754                         break;
2755                 }
2756
2757                 if (tso_segs == 1) {
2758                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2759                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2760                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2761                                 break;
2762                 } else {
2763                         if (!push_one &&
2764                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2765                                                  &is_rwnd_limited, max_segs))
2766                                 break;
2767                 }
2768
2769                 limit = mss_now;
2770                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2771                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2772                                                     min_t(unsigned int,
2773                                                           cwnd_quota,
2774                                                           max_segs),
2775                                                     nonagle);
2776
2777                 if (skb->len > limit &&
2778                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2779                         break;
2780
2781                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 0))
2782                         break;
2783
2784                 /* Argh, we hit an empty skb(), presumably a thread
2785                  * is sleeping in sendmsg()/sk_stream_wait_memory().
2786                  * We do not want to send a pure-ack packet and have
2787                  * a strange looking rtx queue with empty packet(s).
2788                  */
2789                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq == TCP_SKB_CB(skb)->seq)
2790                         break;
2791
2792                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2793                         break;
2794
2795 repair:
2796                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2797                  * This call will increment packets_out.
2798                  */
2799                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2800
2801                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2802                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2803
2804                 if (push_one)
2805                         break;
2806         }
2807
2808         if (is_rwnd_limited)
2809                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2810         else
2811                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2812
2813         is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tcp_snd_cwnd(tp));
2814         if (likely(sent_pkts || is_cwnd_limited))
2815                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2816
2817         if (likely(sent_pkts)) {
2818                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2819                         tp->prr_out += sent_pkts;
2820
2821                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2822                 if (push_one != 2)
2823                         tcp_schedule_loss_probe(sk, false);
2824                 return false;
2825         }
2826         return !tp->packets_out && !tcp_write_queue_empty(sk);
2827 }
2828
2829 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk, bool advancing_rto)
2830 {
2831         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2832         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2833         u32 timeout, timeout_us, rto_delta_us;
2834         int early_retrans;
2835
2836         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2837          * finishes.
2838          */
2839         if (rcu_access_pointer(tp->fastopen_rsk))
2840                 return false;
2841
2842         early_retrans = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_early_retrans);
2843         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2844          * not in loss recovery, that are either limited by cwnd or application.
2845          */
2846         if ((early_retrans != 3 && early_retrans != 4) ||
2847             !tp->packets_out || !tcp_is_sack(tp) ||
2848             (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open &&
2849              icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR))
2850                 return false;
2851
2852         /* Probe timeout is 2*rtt. Add minimum RTO to account
2853          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2854          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2855          */
2856         if (tp->srtt_us) {
2857                 timeout_us = tp->srtt_us >> 2;
2858                 if (tp->packets_out == 1)
2859                         timeout_us += tcp_rto_min_us(sk);
2860                 else
2861                         timeout_us += TCP_TIMEOUT_MIN_US;
2862                 timeout = usecs_to_jiffies(timeout_us);
2863         } else {
2864                 timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
2865         }
2866
2867         /* If the RTO formula yields an earlier time, then use that time. */
2868         rto_delta_us = advancing_rto ?
2869                         jiffies_to_usecs(inet_csk(sk)->icsk_rto) :
2870                         tcp_rto_delta_us(sk);  /* How far in future is RTO? */
2871         if (rto_delta_us > 0)
2872                 timeout = min_t(u32, timeout, usecs_to_jiffies(rto_delta_us));
2873
2874         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout, TCP_RTO_MAX);
2875         return true;
2876 }
2877
2878 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2879  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2880  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2881  */
2882 static bool skb_still_in_host_queue(struct sock *sk,
2883                                     const struct sk_buff *skb)
2884 {
2885         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2886                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2887                 smp_mb__after_atomic();
2888                 if (skb_fclone_busy(sk, skb)) {
2889                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2890                                       LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2891                         return true;
2892                 }
2893         }
2894         return false;
2895 }
2896
2897 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2898  * retransmit the last segment.
2899  */
2900 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2901 {
2902         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2903         struct sk_buff *skb;
2904         int pcount;
2905         int mss = tcp_current_mss(sk);
2906
2907         /* At most one outstanding TLP */
2908         if (tp->tlp_high_seq)
2909                 goto rearm_timer;
2910
2911         tp->tlp_retrans = 0;
2912         skb = tcp_send_head(sk);
2913         if (skb && tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2914                 pcount = tp->packets_out;
2915                 tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2916                 if (tp->packets_out > pcount)
2917                         goto probe_sent;
2918                 goto rearm_timer;
2919         }
2920         skb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
2921         if (unlikely(!skb)) {
2922                 WARN_ONCE(tp->packets_out,
2923                           "invalid inflight: %u state %u cwnd %u mss %d\n",
2924                           tp->packets_out, sk->sk_state, tcp_snd_cwnd(tp), mss);
2925                 inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2926                 return;
2927         }
2928
2929         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2930                 goto rearm_timer;
2931
2932         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2933         if (WARN_ON(!pcount))
2934                 goto rearm_timer;
2935
2936         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2937                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
2938                                           (pcount - 1) * mss, mss,
2939                                           GFP_ATOMIC)))
2940                         goto rearm_timer;
2941                 skb = skb_rb_next(skb);
2942         }
2943
2944         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2945                 goto rearm_timer;
2946
2947         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1))
2948                 goto rearm_timer;
2949
2950         tp->tlp_retrans = 1;
2951
2952 probe_sent:
2953         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2954         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2955
2956         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2957         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2958         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2959 rearm_timer:
2960         tcp_rearm_rto(sk);
2961 }
2962
2963 /* Push out any pending frames which were held back due to
2964  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2965  * The socket must be locked by the caller.
2966  */
2967 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2968                                int nonagle)
2969 {
2970         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2971          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2972          * all will be happy.
2973          */
2974         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2975                 return;
2976
2977         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2978                            sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC)))
2979                 tcp_check_probe_timer(sk);
2980 }
2981
2982 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2983  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2984  */
2985 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2986 {
2987         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2988
2989         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2990
2991         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2992 }
2993
2994 /* This function returns the amount that we can raise the
2995  * usable window based on the following constraints
2996  *
2997  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2998  * 2. We limit memory per socket
2999  *
3000  * RFC 1122:
3001  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
3002  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
3003  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
3004  *
3005  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
3006  * it at least MSS bytes.
3007  *
3008  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
3009  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
3010  *
3011  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
3012  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
3013  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
3014  * window to always advance by a single byte.
3015  *
3016  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
3017  * then this will not be a problem.
3018  *
3019  * BSD seems to make the following compromise:
3020  *
3021  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
3022  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
3023  *      then set the window to 0.
3024  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
3025  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
3026  *      and from being larger than the largest representable value.
3027  *
3028  * This prevents incremental opening of the window in the regime
3029  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
3030  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
3031  * those cases where the window is constrained on the sender side
3032  * because the pipeline is full.
3033  *
3034  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
3035  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
3036  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
3037  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
3038  * of having a fixed window size at almost all times.
3039  *
3040  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
3041  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
3042  *
3043  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
3044  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
3045  */
3046 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
3047 {
3048         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3049         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3050         struct net *net = sock_net(sk);
3051         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
3052          * here.  I don't know if the value based on our guesses
3053          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
3054          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
3055          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
3056          */
3057         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
3058         int free_space = tcp_space(sk);
3059         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
3060         int full_space, window;
3061
3062         if (sk_is_mptcp(sk))
3063                 mptcp_space(sk, &free_space, &allowed_space);
3064
3065         full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
3066
3067         if (unlikely(mss > full_space)) {
3068                 mss = full_space;
3069                 if (mss <= 0)
3070                         return 0;
3071         }
3072
3073         /* Only allow window shrink if the sysctl is enabled and we have
3074          * a non-zero scaling factor in effect.
3075          */
3076         if (READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_shrink_window) && tp->rx_opt.rcv_wscale)
3077                 goto shrink_window_allowed;
3078
3079         /* do not allow window to shrink */
3080
3081         if (free_space < (full_space >> 1)) {
3082                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
3083
3084                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
3085                         tcp_adjust_rcv_ssthresh(sk);
3086
3087                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
3088                  * increase it due to wscale.
3089                  */
3090                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
3091
3092                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
3093                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
3094                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
3095                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
3096                  * With large window, mss test triggers way too late in order
3097                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
3098                  */
3099                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
3100                         return 0;
3101         }
3102
3103         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
3104                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
3105
3106         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
3107          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
3108          */
3109         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
3110                 window = free_space;
3111
3112                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
3113                  * Import case: prevent zero window announcement if
3114                  * 1<<rcv_wscale > mss.
3115                  */
3116                 window = ALIGN(window, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
3117         } else {
3118                 window = tp->rcv_wnd;
3119                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
3120                  * Window clamp already applied above.
3121                  * If our current window offering is within 1 mss of the
3122                  * free space we just keep it. This prevents the divide
3123                  * and multiply from happening most of the time.
3124                  * We also don't do any window rounding when the free space
3125                  * is too small.
3126                  */
3127                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
3128                         window = rounddown(free_space, mss);
3129                 else if (mss == full_space &&
3130                          free_space > window + (full_space >> 1))
3131                         window = free_space;
3132         }
3133
3134         return window;
3135
3136 shrink_window_allowed:
3137         /* new window should always be an exact multiple of scaling factor */
3138         free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
3139
3140         if (free_space < (full_space >> 1)) {
3141                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
3142
3143                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
3144                         tcp_adjust_rcv_ssthresh(sk);
3145
3146                 /* if free space is too low, return a zero window */
3147                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss ||
3148                         free_space < (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale))
3149                         return 0;
3150         }
3151
3152         if (free_space > tp->rcv_ssthresh) {
3153                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
3154                 /* new window should always be an exact multiple of scaling factor
3155                  *
3156                  * For this case, we ALIGN "up" (increase free_space) because
3157                  * we know free_space is not zero here, it has been reduced from
3158                  * the memory-based limit, and rcv_ssthresh is not a hard limit
3159                  * (unlike sk_rcvbuf).
3160                  */
3161                 free_space = ALIGN(free_space, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
3162         }
3163
3164         return free_space;
3165 }
3166
3167 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
3168                              const struct sk_buff *next_skb)
3169 {
3170         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(next_skb))) {
3171                 const struct skb_shared_info *next_shinfo =
3172                         skb_shinfo(next_skb);
3173                 struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
3174
3175                 shinfo->tx_flags |= next_shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
3176                 shinfo->tskey = next_shinfo->tskey;
3177                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack |=
3178                         TCP_SKB_CB(next_skb)->txstamp_ack;
3179         }
3180 }
3181
3182 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
3183 static bool tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3184 {
3185         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3186         struct sk_buff *next_skb = skb_rb_next(skb);
3187         int next_skb_size;
3188
3189         next_skb_size = next_skb->len;
3190
3191         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
3192
3193         if (next_skb_size && !tcp_skb_shift(skb, next_skb, 1, next_skb_size))
3194                 return false;
3195
3196         tcp_highest_sack_replace(sk, next_skb, skb);
3197
3198         /* Update sequence range on original skb. */
3199         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
3200
3201         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
3202         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
3203
3204         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
3205          * packet counting does not break.
3206          */
3207         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
3208         TCP_SKB_CB(skb)->eor = TCP_SKB_CB(next_skb)->eor;
3209
3210         /* changed transmit queue under us so clear hints */
3211         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
3212         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
3213                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
3214
3215         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
3216
3217         tcp_skb_collapse_tstamp(skb, next_skb);
3218
3219         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(next_skb, sk);
3220         return true;
3221 }
3222
3223 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
3224 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3225 {
3226         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
3227                 return false;
3228         if (skb_cloned(skb))
3229                 return false;
3230         /* Some heuristics for collapsing over SACK'd could be invented */
3231         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
3232                 return false;
3233
3234         return true;
3235 }
3236
3237 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
3238  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
3239  */
3240 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
3241                                      int space)
3242 {
3243         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3244         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
3245         bool first = true;
3246
3247         if (!READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_retrans_collapse))
3248                 return;
3249         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
3250                 return;
3251
3252         skb_rbtree_walk_from_safe(skb, tmp) {
3253                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
3254                         break;
3255
3256                 if (!tcp_skb_can_collapse(to, skb))
3257                         break;
3258
3259                 space -= skb->len;
3260
3261                 if (first) {
3262                         first = false;
3263                         continue;
3264                 }
3265
3266                 if (space < 0)
3267                         break;
3268
3269                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
3270                         break;
3271
3272                 if (!tcp_collapse_retrans(sk, to))
3273                         break;
3274         }
3275 }
3276
3277 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
3278  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
3279  * error occurred which prevented the send.
3280  */
3281 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
3282 {
3283         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3284         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3285         unsigned int cur_mss;
3286         int diff, len, err;
3287         int avail_wnd;
3288
3289         /* Inconclusive MTU probe */
3290         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
3291                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
3292
3293         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
3294                 return -EBUSY;
3295
3296 start:
3297         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
3298                 if (unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3299                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_SYN;
3300                         TCP_SKB_CB(skb)->seq++;
3301                         goto start;
3302                 }
3303                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))) {
3304                         WARN_ON_ONCE(1);
3305                         return -EINVAL;
3306                 }
3307                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3308                         return -ENOMEM;
3309         }
3310
3311         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3312                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3313
3314         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
3315         avail_wnd = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3316
3317         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
3318          * new window, do not retransmit it. The exception is the
3319          * case, when window is shrunk to zero. In this case
3320          * our retransmit of one segment serves as a zero window probe.
3321          */
3322         if (avail_wnd <= 0) {
3323                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
3324                         return -EAGAIN;
3325                 avail_wnd = cur_mss;
3326         }
3327
3328         len = cur_mss * segs;
3329         if (len > avail_wnd) {
3330                 len = rounddown(avail_wnd, cur_mss);
3331                 if (!len)
3332                         len = avail_wnd;
3333         }
3334         if (skb->len > len) {
3335                 if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb, len,
3336                                  cur_mss, GFP_ATOMIC))
3337                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
3338         } else {
3339                 if (skb_unclone_keeptruesize(skb, GFP_ATOMIC))
3340                         return -ENOMEM;
3341
3342                 diff = tcp_skb_pcount(skb);
3343                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, cur_mss);
3344                 diff -= tcp_skb_pcount(skb);
3345                 if (diff)
3346                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
3347                 avail_wnd = min_t(int, avail_wnd, cur_mss);
3348                 if (skb->len < avail_wnd)
3349                         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, avail_wnd);
3350         }
3351
3352         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
3353         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
3354                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
3355
3356         /* Update global and local TCP statistics. */
3357         segs = tcp_skb_pcount(skb);
3358         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS, segs);
3359         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
3360                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3361         tp->total_retrans += segs;
3362         tp->bytes_retrans += skb->len;
3363
3364         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
3365          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
3366          * beyond what csum_start can cover.
3367          */
3368         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
3369                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
3370                 struct sk_buff *nskb;
3371
3372                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3373                         nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3374                         if (nskb) {
3375                                 nskb->dev = NULL;
3376                                 err = tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC);
3377                         } else {
3378                                 err = -ENOBUFS;
3379                         }
3380                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3381
3382                 if (!err) {
3383                         tcp_update_skb_after_send(sk, skb, tp->tcp_wstamp_ns);
3384                         tcp_rate_skb_sent(sk, skb);
3385                 }
3386         } else {
3387                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3388         }
3389
3390         /* To avoid taking spuriously low RTT samples based on a timestamp
3391          * for a transmit that never happened, always mark EVER_RETRANS
3392          */
3393         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
3394
3395         if (BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB_FLAG))
3396                 tcp_call_bpf_3arg(sk, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB,
3397                                   TCP_SKB_CB(skb)->seq, segs, err);
3398
3399         if (likely(!err)) {
3400                 trace_tcp_retransmit_skb(sk, skb);
3401         } else if (err != -EBUSY) {
3402                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL, segs);
3403         }
3404         return err;
3405 }
3406
3407 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
3408 {
3409         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3410         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs);
3411
3412         if (err == 0) {
3413 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3414                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
3415                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
3416                 }
3417 #endif
3418                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
3419                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
3420         }
3421
3422         /* Save stamp of the first (attempted) retransmit. */
3423         if (!tp->retrans_stamp)
3424                 tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp_ts(tp->tcp_usec_ts, skb);
3425
3426         if (tp->undo_retrans < 0)
3427                 tp->undo_retrans = 0;
3428         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
3429         return err;
3430 }
3431
3432 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
3433  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
3434  * resending the rest of the retransmit queue, until either
3435  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
3436  */
3437 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
3438 {
3439         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3440         struct sk_buff *skb, *rtx_head, *hole = NULL;
3441         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3442         bool rearm_timer = false;
3443         u32 max_segs;
3444         int mib_idx;
3445
3446         if (!tp->packets_out)
3447                 return;
3448
3449         rtx_head = tcp_rtx_queue_head(sk);
3450         skb = tp->retransmit_skb_hint ?: rtx_head;
3451         max_segs = tcp_tso_segs(sk, tcp_current_mss(sk));
3452         skb_rbtree_walk_from(skb) {
3453                 __u8 sacked;
3454                 int segs;
3455
3456                 if (tcp_pacing_check(sk))
3457                         break;
3458
3459                 /* we could do better than to assign each time */
3460                 if (!hole)
3461                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
3462
3463                 segs = tcp_snd_cwnd(tp) - tcp_packets_in_flight(tp);
3464                 if (segs <= 0)
3465                         break;
3466                 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
3467                 /* In case tcp_shift_skb_data() have aggregated large skbs,
3468                  * we need to make sure not sending too bigs TSO packets
3469                  */
3470                 segs = min_t(int, segs, max_segs);
3471
3472                 if (tp->retrans_out >= tp->lost_out) {
3473                         break;
3474                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
3475                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
3476                                 hole = skb;
3477                         continue;
3478
3479                 } else {
3480                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
3481                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
3482                         else
3483                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
3484                 }
3485
3486                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
3487                         continue;
3488
3489                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 1))
3490                         break;
3491
3492                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs))
3493                         break;
3494
3495                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), mib_idx, tcp_skb_pcount(skb));
3496
3497                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
3498                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
3499
3500                 if (skb == rtx_head &&
3501                     icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_REO_TIMEOUT)
3502                         rearm_timer = true;
3503
3504         }
3505         if (rearm_timer)
3506                 tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3507                                      inet_csk(sk)->icsk_rto,
3508                                      TCP_RTO_MAX);
3509 }
3510
3511 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
3512  * connection tear down and (memory) recovery.
3513  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
3514  * or even be forced to close flow without any FIN.
3515  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
3516  * with edge trigger epoll()
3517  */
3518 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
3519 {
3520         int delta, amt;
3521
3522         delta = size - sk->sk_forward_alloc;
3523         if (delta <= 0)
3524                 return;
3525         amt = sk_mem_pages(delta);
3526         sk_forward_alloc_add(sk, amt << PAGE_SHIFT);
3527         sk_memory_allocated_add(sk, amt);
3528
3529         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg)
3530                 mem_cgroup_charge_skmem(sk->sk_memcg, amt,
3531                                         gfp_memcg_charge() | __GFP_NOFAIL);
3532 }
3533
3534 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
3535  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
3536  */
3537 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
3538 {
3539         struct sk_buff *skb, *tskb, *tail = tcp_write_queue_tail(sk);
3540         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3541
3542         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
3543          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
3544          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
3545          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
3546          */
3547         tskb = tail;
3548         if (!tskb && tcp_under_memory_pressure(sk))
3549                 tskb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
3550
3551         if (tskb) {
3552                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
3553                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
3554                 tp->write_seq++;
3555                 if (!tail) {
3556                         /* This means tskb was already sent.
3557                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
3558                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
3559                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
3560                          * does not change tp->snd_nxt.
3561                          */
3562                         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->snd_nxt + 1);
3563                         return;
3564                 }
3565         } else {
3566                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
3567                 if (unlikely(!skb))
3568                         return;
3569
3570                 INIT_LIST_HEAD(&skb->tcp_tsorted_anchor);
3571                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3572                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
3573                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
3574                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
3575                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
3576                 tcp_queue_skb(sk, skb);
3577         }
3578         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
3579 }
3580
3581 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
3582  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
3583  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
3584  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
3585  */
3586 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
3587 {
3588         struct sk_buff *skb;
3589
3590         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
3591
3592         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
3593         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
3594         if (!skb) {
3595                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3596                 return;
3597         }
3598
3599         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3600         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3601         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
3602                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
3603         tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3604         /* Send it off. */
3605         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
3606                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3607
3608         /* skb of trace_tcp_send_reset() keeps the skb that caused RST,
3609          * skb here is different to the troublesome skb, so use NULL
3610          */
3611         trace_tcp_send_reset(sk, NULL);
3612 }
3613
3614 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
3615  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
3616  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
3617  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
3618  * and rcv_wscale values will not be correct.
3619  */
3620 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
3621 {
3622         struct sk_buff *skb;
3623
3624         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
3625         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3626                 pr_err("%s: wrong queue state\n", __func__);
3627                 return -EFAULT;
3628         }
3629         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
3630                 if (skb_cloned(skb)) {
3631                         struct sk_buff *nskb;
3632
3633                         tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3634                                 nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
3635                         } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3636                         if (!nskb)
3637                                 return -ENOMEM;
3638                         INIT_LIST_HEAD(&nskb->tcp_tsorted_anchor);
3639                         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
3640                         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3641                         __skb_header_release(nskb);
3642                         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, nskb);
3643                         sk_wmem_queued_add(sk, nskb->truesize);
3644                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
3645                         skb = nskb;
3646                 }
3647
3648                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
3649                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
3650         }
3651         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3652 }
3653
3654 /**
3655  * tcp_make_synack - Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3656  * @sk: listener socket
3657  * @dst: dst entry attached to the SYNACK. It is consumed and caller
3658  *       should not use it again.
3659  * @req: request_sock pointer
3660  * @foc: cookie for tcp fast open
3661  * @synack_type: Type of synack to prepare
3662  * @syn_skb: SYN packet just received.  It could be NULL for rtx case.
3663  */
3664 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3665                                 struct request_sock *req,
3666                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3667                                 enum tcp_synack_type synack_type,
3668                                 struct sk_buff *syn_skb)
3669 {
3670         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3671         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3672         struct tcp_out_options opts;
3673         struct tcp_key key = {};
3674         struct sk_buff *skb;
3675         int tcp_header_size;
3676         struct tcphdr *th;
3677         int mss;
3678         u64 now;
3679
3680         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3681         if (unlikely(!skb)) {
3682                 dst_release(dst);
3683                 return NULL;
3684         }
3685         /* Reserve space for headers. */
3686         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3687
3688         switch (synack_type) {
3689         case TCP_SYNACK_NORMAL:
3690                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3691                 break;
3692         case TCP_SYNACK_COOKIE:
3693                 /* Under synflood, we do not attach skb to a socket,
3694                  * to avoid false sharing.
3695                  */
3696                 break;
3697         case TCP_SYNACK_FASTOPEN:
3698                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3699                  * cpu might call us concurrently.
3700                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3701                  */
3702                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3703                 break;
3704         }
3705         skb_dst_set(skb, dst);
3706
3707         mss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3708
3709         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3710         now = tcp_clock_ns();
3711 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3712         if (unlikely(synack_type == TCP_SYNACK_COOKIE && ireq->tstamp_ok))
3713                 skb_set_delivery_time(skb, cookie_init_timestamp(req, now),
3714                                       true);
3715         else
3716 #endif
3717         {
3718                 skb_set_delivery_time(skb, now, true);
3719                 if (!tcp_rsk(req)->snt_synack) /* Timestamp first SYNACK */
3720                         tcp_rsk(req)->snt_synack = tcp_skb_timestamp_us(skb);
3721         }
3722
3723 #if defined(CONFIG_TCP_MD5SIG) || defined(CONFIG_TCP_AO)
3724         rcu_read_lock();
3725 #endif
3726         if (tcp_rsk_used_ao(req)) {
3727 #ifdef CONFIG_TCP_AO
3728                 struct tcp_ao_key *ao_key = NULL;
3729                 u8 keyid = tcp_rsk(req)->ao_keyid;
3730
3731                 ao_key = tcp_sk(sk)->af_specific->ao_lookup(sk, req_to_sk(req),
3732                                                             keyid, -1);
3733                 /* If there is no matching key - avoid sending anything,
3734                  * especially usigned segments. It could try harder and lookup
3735                  * for another peer-matching key, but the peer has requested
3736                  * ao_keyid (RFC5925 RNextKeyID), so let's keep it simple here.
3737                  */
3738                 if (unlikely(!ao_key)) {
3739                         rcu_read_unlock();
3740                         kfree_skb(skb);
3741                         net_warn_ratelimited("TCP-AO: the keyid %u from SYN packet is not present - not sending SYNACK\n",
3742                                              keyid);
3743                         return NULL;
3744                 }
3745                 key.ao_key = ao_key;
3746                 key.type = TCP_KEY_AO;
3747 #endif
3748         } else {
3749 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3750                 key.md5_key = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk,
3751                                         req_to_sk(req));
3752                 if (key.md5_key)
3753                         key.type = TCP_KEY_MD5;
3754 #endif
3755         }
3756         skb_set_hash(skb, READ_ONCE(tcp_rsk(req)->txhash), PKT_HASH_TYPE_L4);
3757         /* bpf program will be interested in the tcp_flags */
3758         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK;
3759         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts,
3760                                              &key, foc, synack_type, syn_skb)
3761                                         + sizeof(*th);
3762
3763         skb_push(skb, tcp_header_size);
3764         skb_reset_transport_header(skb);
3765
3766         th = (struct tcphdr *)skb->data;
3767         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3768         th->syn = 1;
3769         th->ack = 1;
3770         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3771         th->source = htons(ireq->ir_num);
3772         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3773         skb->mark = ireq->ir_mark;
3774         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3775         th->seq = htonl(tcp_rsk(req)->snt_isn);
3776         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3777         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3778
3779         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3780         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3781         tcp_options_write(th, NULL, tcp_rsk(req), &opts, &key);
3782         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3783         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3784
3785         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3786         if (tcp_key_is_md5(&key)) {
3787 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3788                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3789                                         key.md5_key, req_to_sk(req), skb);
3790 #endif
3791         } else if (tcp_key_is_ao(&key)) {
3792 #ifdef CONFIG_TCP_AO
3793                 tcp_rsk(req)->af_specific->ao_synack_hash(opts.hash_location,
3794                                         key.ao_key, req, skb,
3795                                         opts.hash_location - (u8 *)th, 0);
3796 #endif
3797         }
3798 #if defined(CONFIG_TCP_MD5SIG) || defined(CONFIG_TCP_AO)
3799         rcu_read_unlock();
3800 #endif
3801
3802         bpf_skops_write_hdr_opt((struct sock *)sk, skb, req, syn_skb,
3803                                 synack_type, &opts);
3804
3805         skb_set_delivery_time(skb, now, true);
3806         tcp_add_tx_delay(skb, tp);
3807
3808         return skb;
3809 }
3810 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3811
3812 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3813 {
3814         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3815         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3816         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3817
3818         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3819                 return;
3820
3821         rcu_read_lock();
3822         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3823         if (likely(ca && bpf_try_module_get(ca, ca->owner))) {
3824                 bpf_module_put(icsk->icsk_ca_ops, icsk->icsk_ca_ops->owner);
3825                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3826                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3827         }
3828         rcu_read_unlock();
3829 }
3830
3831 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3832 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3833 {
3834         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3835         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3836         __u8 rcv_wscale;
3837         u32 rcv_wnd;
3838
3839         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3840          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3841          */
3842         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
3843         if (READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps))
3844                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
3845
3846         tcp_ao_connect_init(sk);
3847
3848         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3849         if (tp->rx_opt.user_mss)
3850                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3851         tp->max_window = 0;
3852         tcp_mtup_init(sk);
3853         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3854
3855         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3856
3857         if (!tp->window_clamp)
3858                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3859         tp->advmss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3860
3861         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3862
3863         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3864         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3865             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3866                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3867
3868         rcv_wnd = tcp_rwnd_init_bpf(sk);
3869         if (rcv_wnd == 0)
3870                 rcv_wnd = dst_metric(dst, RTAX_INITRWND);
3871
3872         tcp_select_initial_window(sk, tcp_full_space(sk),
3873                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3874                                   &tp->rcv_wnd,
3875                                   &tp->window_clamp,
3876                                   READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling),
3877                                   &rcv_wscale,
3878                                   rcv_wnd);
3879
3880         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3881         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3882
3883         WRITE_ONCE(sk->sk_err, 0);
3884         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3885         tp->snd_wnd = 0;
3886         tcp_init_wl(tp, 0);
3887         tcp_write_queue_purge(sk);
3888         tp->snd_una = tp->write_seq;
3889         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3890         tp->snd_up = tp->write_seq;
3891         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->write_seq);
3892
3893         if (likely(!tp->repair))
3894                 tp->rcv_nxt = 0;
3895         else
3896                 tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3897         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3898         WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
3899
3900         inet_csk(sk)->icsk_rto = tcp_timeout_init(sk);
3901         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3902         tcp_clear_retrans(tp);
3903 }
3904
3905 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3906 {
3907         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3908         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3909
3910         tcb->end_seq += skb->len;
3911         __skb_header_release(skb);
3912         sk_wmem_queued_add(sk, skb->truesize);
3913         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3914         WRITE_ONCE(tp->write_seq, tcb->end_seq);
3915         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3916 }
3917
3918 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3919  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3920  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3921  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3922  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3923  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3924  */
3925 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3926 {
3927         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3928         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3929         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3930         struct page_frag *pfrag = sk_page_frag(sk);
3931         struct sk_buff *syn_data;
3932         int space, err = 0;
3933
3934         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3935         if (!tcp_fastopen_cookie_check(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie))
3936                 goto fallback;
3937
3938         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3939          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3940          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3941          */
3942         tp->rx_opt.mss_clamp = tcp_mss_clamp(tp, tp->rx_opt.mss_clamp);
3943         /* Sync mss_cache after updating the mss_clamp */
3944         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
3945
3946         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie) -
3947                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3948
3949         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3950
3951         if (space &&
3952             !skb_page_frag_refill(min_t(size_t, space, PAGE_SIZE),
3953                                   pfrag, sk->sk_allocation))
3954                 goto fallback;
3955         syn_data = tcp_stream_alloc_skb(sk, sk->sk_allocation, false);
3956         if (!syn_data)
3957                 goto fallback;
3958         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3959         if (space) {
3960                 space = min_t(size_t, space, pfrag->size - pfrag->offset);
3961                 space = tcp_wmem_schedule(sk, space);
3962         }
3963         if (space) {
3964                 space = copy_page_from_iter(pfrag->page, pfrag->offset,
3965                                             space, &fo->data->msg_iter);
3966                 if (unlikely(!space)) {
3967                         tcp_skb_tsorted_anchor_cleanup(syn_data);
3968                         kfree_skb(syn_data);
3969                         goto fallback;
3970                 }
3971                 skb_fill_page_desc(syn_data, 0, pfrag->page,
3972                                    pfrag->offset, space);
3973                 page_ref_inc(pfrag->page);
3974                 pfrag->offset += space;
3975                 skb_len_add(syn_data, space);
3976                 skb_zcopy_set(syn_data, fo->uarg, NULL);
3977         }
3978         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3979         if (space == fo->size)
3980                 fo->data = NULL;
3981         fo->copied = space;
3982
3983         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3984         if (syn_data->len)
3985                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3986
3987         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3988
3989         skb_set_delivery_time(syn, syn_data->skb_mstamp_ns, true);
3990
3991         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3992          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3993          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3994          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3995          */
3996         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3997         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3998         if (!err) {
3999                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
4000                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, syn_data);
4001                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
4002                 goto done;
4003         }
4004
4005         /* data was not sent, put it in write_queue */
4006         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, syn_data);
4007         tp->packets_out -= tcp_skb_pcount(syn_data);
4008
4009 fallback:
4010         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
4011         if (fo->cookie.len > 0)
4012                 fo->cookie.len = 0;
4013         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
4014         if (err)
4015                 tp->syn_fastopen = 0;
4016 done:
4017         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
4018         return err;
4019 }
4020
4021 /* Build a SYN and send it off. */
4022 int tcp_connect(struct sock *sk)
4023 {
4024         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4025         struct sk_buff *buff;
4026         int err;
4027
4028         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_TCP_CONNECT_CB, 0, NULL);
4029
4030 #if defined(CONFIG_TCP_MD5SIG) && defined(CONFIG_TCP_AO)
4031         /* Has to be checked late, after setting daddr/saddr/ops.
4032          * Return error if the peer has both a md5 and a tcp-ao key
4033          * configured as this is ambiguous.
4034          */
4035         if (unlikely(rcu_dereference_protected(tp->md5sig_info,
4036                                                lockdep_sock_is_held(sk)))) {
4037                 bool needs_ao = !!tp->af_specific->ao_lookup(sk, sk, -1, -1);
4038                 bool needs_md5 = !!tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
4039                 struct tcp_ao_info *ao_info;
4040
4041                 ao_info = rcu_dereference_check(tp->ao_info,
4042                                                 lockdep_sock_is_held(sk));
4043                 if (ao_info) {
4044                         /* This is an extra check: tcp_ao_required() in
4045                          * tcp_v{4,6}_parse_md5_keys() should prevent adding
4046                          * md5 keys on ao_required socket.
4047                          */
4048                         needs_ao |= ao_info->ao_required;
4049                         WARN_ON_ONCE(ao_info->ao_required && needs_md5);
4050                 }
4051                 if (needs_md5 && needs_ao)
4052                         return -EKEYREJECTED;
4053
4054                 /* If we have a matching md5 key and no matching tcp-ao key
4055                  * then free up ao_info if allocated.
4056                  */
4057                 if (needs_md5) {
4058                         tcp_ao_destroy_sock(sk, false);
4059                 } else if (needs_ao) {
4060                         tcp_clear_md5_list(sk);
4061                         kfree(rcu_replace_pointer(tp->md5sig_info, NULL,
4062                                                   lockdep_sock_is_held(sk)));
4063                 }
4064         }
4065 #endif
4066 #ifdef CONFIG_TCP_AO
4067         if (unlikely(rcu_dereference_protected(tp->ao_info,
4068                                                lockdep_sock_is_held(sk)))) {
4069                 /* Don't allow connecting if ao is configured but no
4070                  * matching key is found.
4071                  */
4072                 if (!tp->af_specific->ao_lookup(sk, sk, -1, -1))
4073                         return -EKEYREJECTED;
4074         }
4075 #endif
4076
4077         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
4078                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
4079
4080         tcp_connect_init(sk);
4081
4082         if (unlikely(tp->repair)) {
4083                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
4084                 return 0;
4085         }
4086
4087         buff = tcp_stream_alloc_skb(sk, sk->sk_allocation, true);
4088         if (unlikely(!buff))
4089                 return -ENOBUFS;
4090
4091         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
4092         tcp_mstamp_refresh(tp);
4093         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp_ts(tp);
4094         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
4095         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
4096         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
4097
4098         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
4099         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
4100               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
4101         if (err == -ECONNREFUSED)
4102                 return err;
4103
4104         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
4105          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
4106          */
4107         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->write_seq);
4108         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
4109         buff = tcp_send_head(sk);
4110         if (unlikely(buff)) {
4111                 WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->seq);
4112                 tp->pushed_seq  = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
4113         }
4114         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
4115
4116         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
4117         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
4118                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
4119         return 0;
4120 }
4121 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
4122
4123 u32 tcp_delack_max(const struct sock *sk)
4124 {
4125         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
4126         u32 delack_max = inet_csk(sk)->icsk_delack_max;
4127
4128         if (dst && dst_metric_locked(dst, RTAX_RTO_MIN)) {
4129                 u32 rto_min = dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTO_MIN);
4130                 u32 delack_from_rto_min = max_t(int, 1, rto_min - 1);
4131
4132                 delack_max = min_t(u32, delack_max, delack_from_rto_min);
4133         }
4134         return delack_max;
4135 }
4136
4137 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
4138  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
4139  * for details.
4140  */
4141 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
4142 {
4143         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
4144         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
4145         unsigned long timeout;
4146
4147         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
4148                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4149                 int max_ato = HZ / 2;
4150
4151                 if (inet_csk_in_pingpong_mode(sk) ||
4152                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
4153                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
4154
4155                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
4156
4157                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
4158                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
4159                  * directly.
4160                  */
4161                 if (tp->srtt_us) {
4162                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
4163                                         TCP_DELACK_MIN);
4164
4165                         if (rtt < max_ato)
4166                                 max_ato = rtt;
4167                 }
4168
4169                 ato = min(ato, max_ato);
4170         }
4171
4172         ato = min_t(u32, ato, tcp_delack_max(sk));
4173
4174         /* Stay within the limit we were given */
4175         timeout = jiffies + ato;
4176
4177         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
4178         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
4179                 /* If delack timer is about to expire, send ACK now. */
4180                 if (time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
4181                         tcp_send_ack(sk);
4182                         return;
4183                 }
4184
4185                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
4186                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
4187         }
4188         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
4189         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
4190         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
4191 }
4192
4193 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
4194 void __tcp_send_ack(struct sock *sk, u32 rcv_nxt)
4195 {
4196         struct sk_buff *buff;
4197
4198         /* If we have been reset, we may not send again. */
4199         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4200                 return;
4201
4202         /* We are not putting this on the write queue, so
4203          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
4204          * sock.
4205          */
4206         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
4207                          sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
4208         if (unlikely(!buff)) {
4209                 struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
4210                 unsigned long delay;
4211
4212                 delay = TCP_DELACK_MAX << icsk->icsk_ack.retry;
4213                 if (delay < TCP_RTO_MAX)
4214                         icsk->icsk_ack.retry++;
4215                 inet_csk_schedule_ack(sk);
4216                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
4217                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK, delay, TCP_RTO_MAX);
4218                 return;
4219         }
4220
4221         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
4222         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
4223         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
4224
4225         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
4226          * too much.
4227          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
4228          */
4229         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
4230
4231         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
4232         __tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, (__force gfp_t)0, rcv_nxt);
4233 }
4234 EXPORT_SYMBOL_GPL(__tcp_send_ack);
4235
4236 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
4237 {
4238         __tcp_send_ack(sk, tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
4239 }
4240
4241 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
4242  * number. It assumes the other end will try to ack it.
4243  *
4244  * Question: what should we make while urgent mode?
4245  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
4246  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
4247  *
4248  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
4249  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
4250  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
4251  */
4252 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
4253 {
4254         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4255         struct sk_buff *skb;
4256
4257         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
4258         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
4259                         sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
4260         if (!skb)
4261                 return -1;
4262
4263         /* Reserve space for headers and set control bits. */
4264         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
4265         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
4266          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
4267          * send it.
4268          */
4269         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
4270         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
4271         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, (__force gfp_t)0);
4272 }
4273
4274 /* Called from setsockopt( ... TCP_REPAIR ) */
4275 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
4276 {
4277         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
4278                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
4279                 tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
4280                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
4281         }
4282 }
4283
4284 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
4285 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
4286 {
4287         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4288         struct sk_buff *skb;
4289
4290         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4291                 return -1;
4292
4293         skb = tcp_send_head(sk);
4294         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
4295                 int err;
4296                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
4297                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4298
4299                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
4300                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4301
4302                 /* We are probing the opening of a window
4303                  * but the window size is != 0
4304                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
4305                  */
4306                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
4307                     skb->len > mss) {
4308                         seg_size = min(seg_size, mss);
4309                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
4310                         if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
4311                                          skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
4312                                 return -1;
4313                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
4314                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
4315
4316                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
4317                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
4318                 if (!err)
4319                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
4320                 return err;
4321         } else {
4322                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
4323                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
4324                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
4325         }
4326 }
4327
4328 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
4329  * a partial packet else a zero probe.
4330  */
4331 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
4332 {
4333         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
4334         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4335         struct net *net = sock_net(sk);
4336         unsigned long timeout;
4337         int err;
4338
4339         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
4340
4341         if (tp->packets_out || tcp_write_queue_empty(sk)) {
4342                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
4343                 icsk->icsk_probes_out = 0;
4344                 icsk->icsk_backoff = 0;
4345                 icsk->icsk_probes_tstamp = 0;
4346                 return;
4347         }
4348
4349         icsk->icsk_probes_out++;
4350         if (err <= 0) {
4351                 if (icsk->icsk_backoff < READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_retries2))
4352                         icsk->icsk_backoff++;
4353                 timeout = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
4354         } else {
4355                 /* If packet was not sent due to local congestion,
4356                  * Let senders fight for local resources conservatively.
4357                  */
4358                 timeout = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
4359         }
4360
4361         timeout = tcp_clamp_probe0_to_user_timeout(sk, timeout);
4362         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0, timeout, TCP_RTO_MAX);
4363 }
4364
4365 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
4366 {
4367         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
4368         struct flowi fl;
4369         int res;
4370
4371         /* Paired with WRITE_ONCE() in sock_setsockopt() */
4372         if (READ_ONCE(sk->sk_txrehash) == SOCK_TXREHASH_ENABLED)
4373                 WRITE_ONCE(tcp_rsk(req)->txhash, net_tx_rndhash());
4374         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, TCP_SYNACK_NORMAL,
4375                                   NULL);
4376         if (!res) {
4377                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
4378                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
4379                 if (unlikely(tcp_passive_fastopen(sk))) {
4380                         /* sk has const attribute because listeners are lockless.
4381                          * However in this case, we are dealing with a passive fastopen
4382                          * socket thus we can change total_retrans value.
4383                          */
4384                         tcp_sk_rw(sk)->total_retrans++;
4385                 }
4386                 trace_tcp_retransmit_synack(sk, req);
4387         }
4388         return res;
4389 }
4390 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);