GNU Linux-libre 5.10.153-gnu1
[releases.git] / net / ipv4 / tcp_output.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
4  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
5  *              interface as the means of communication with the user level.
6  *
7  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
8  *
9  * Authors:     Ross Biro
10  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
11  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
12  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
13  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
14  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
15  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
16  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
17  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
18  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
19  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
20  */
21
22 /*
23  * Changes:     Pedro Roque     :       Retransmit queue handled by TCP.
24  *                              :       Fragmentation on mtu decrease
25  *                              :       Segment collapse on retransmit
26  *                              :       AF independence
27  *
28  *              Linus Torvalds  :       send_delayed_ack
29  *              David S. Miller :       Charge memory using the right skb
30  *                                      during syn/ack processing.
31  *              David S. Miller :       Output engine completely rewritten.
32  *              Andrea Arcangeli:       SYNACK carry ts_recent in tsecr.
33  *              Cacophonix Gaul :       draft-minshall-nagle-01
34  *              J Hadi Salim    :       ECN support
35  *
36  */
37
38 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
39
40 #include <net/tcp.h>
41 #include <net/mptcp.h>
42
43 #include <linux/compiler.h>
44 #include <linux/gfp.h>
45 #include <linux/module.h>
46 #include <linux/static_key.h>
47
48 #include <trace/events/tcp.h>
49
50 /* Refresh clocks of a TCP socket,
51  * ensuring monotically increasing values.
52  */
53 void tcp_mstamp_refresh(struct tcp_sock *tp)
54 {
55         u64 val = tcp_clock_ns();
56
57         tp->tcp_clock_cache = val;
58         tp->tcp_mstamp = div_u64(val, NSEC_PER_USEC);
59 }
60
61 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
62                            int push_one, gfp_t gfp);
63
64 /* Account for new data that has been sent to the network. */
65 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
66 {
67         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
68         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
69         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
70
71         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
72
73         __skb_unlink(skb, &sk->sk_write_queue);
74         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, skb);
75
76         if (tp->highest_sack == NULL)
77                 tp->highest_sack = skb;
78
79         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
80         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)
81                 tcp_rearm_rto(sk);
82
83         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT,
84                       tcp_skb_pcount(skb));
85         tcp_check_space(sk);
86 }
87
88 /* SND.NXT, if window was not shrunk or the amount of shrunk was less than one
89  * window scaling factor due to loss of precision.
90  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
91  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
92  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
93  * invalid. OK, let's make this for now:
94  */
95 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
96 {
97         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
98
99         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt) ||
100             (tp->rx_opt.wscale_ok &&
101              ((tp->snd_nxt - tcp_wnd_end(tp)) < (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale))))
102                 return tp->snd_nxt;
103         else
104                 return tcp_wnd_end(tp);
105 }
106
107 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
108  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
109  *
110  * 1. It is independent of path mtu.
111  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
112  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
113  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
114  *    large MSS.
115  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
116  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
117  *    This may be overridden via information stored in routing table.
118  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
119  *    probably even Jumbo".
120  */
121 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
122 {
123         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
124         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
125         int mss = tp->advmss;
126
127         if (dst) {
128                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
129
130                 if (metric < mss) {
131                         mss = metric;
132                         tp->advmss = mss;
133                 }
134         }
135
136         return (__u16)mss;
137 }
138
139 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
140  * This is the first part of cwnd validation mechanism.
141  */
142 void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, s32 delta)
143 {
144         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
145         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
146         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
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         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
156         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
157         tp->snd_cwnd_used = 0;
158 }
159
160 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
161 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
162                                 struct sock *sk)
163 {
164         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
165         const u32 now = tcp_jiffies32;
166
167         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
168                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
169
170         tp->lsndtime = now;
171
172         /* If it is a reply for ato after last received
173          * packet, enter pingpong mode.
174          */
175         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
176                 inet_csk_enter_pingpong_mode(sk);
177 }
178
179 /* Account for an ACK we sent. */
180 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts,
181                                       u32 rcv_nxt)
182 {
183         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
184
185         if (unlikely(tp->compressed_ack)) {
186                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPACKCOMPRESSED,
187                               tp->compressed_ack);
188                 tp->compressed_ack = 0;
189                 if (hrtimer_try_to_cancel(&tp->compressed_ack_timer) == 1)
190                         __sock_put(sk);
191         }
192
193         if (unlikely(rcv_nxt != tp->rcv_nxt))
194                 return;  /* Special ACK sent by DCTCP to reflect ECN */
195         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
196         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
197 }
198
199 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
200  * Based on the assumption that the given amount of space
201  * will be offered. Store the results in the tp structure.
202  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
203  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
204  * This MUST be enforced by all callers.
205  */
206 void tcp_select_initial_window(const struct sock *sk, int __space, __u32 mss,
207                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
208                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
209                                __u32 init_rcv_wnd)
210 {
211         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
212
213         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
214         if (*window_clamp == 0)
215                 (*window_clamp) = (U16_MAX << TCP_MAX_WSCALE);
216         space = min(*window_clamp, space);
217
218         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
219         if (space > mss)
220                 space = rounddown(space, mss);
221
222         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
223          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
224          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
225          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
226          * unless the remote has sent us a window scaling option,
227          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
228          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
229          */
230         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
231                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
232         else
233                 (*rcv_wnd) = min_t(u32, space, U16_MAX);
234
235         if (init_rcv_wnd)
236                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
237
238         *rcv_wscale = 0;
239         if (wscale_ok) {
240                 /* Set window scaling on max possible window */
241                 space = max_t(u32, space, READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]));
242                 space = max_t(u32, space, READ_ONCE(sysctl_rmem_max));
243                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
244                 *rcv_wscale = clamp_t(int, ilog2(space) - 15,
245                                       0, TCP_MAX_WSCALE);
246         }
247         /* Set the clamp no higher than max representable value */
248         (*window_clamp) = min_t(__u32, U16_MAX << (*rcv_wscale), *window_clamp);
249 }
250 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
251
252 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
253  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
254  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
255  * frame.
256  */
257 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
258 {
259         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
260         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
261         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
262         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
263
264         /* Never shrink the offered window */
265         if (new_win < cur_win) {
266                 /* Danger Will Robinson!
267                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
268                  * we will not be able to advertise a zero
269                  * window in time.  --DaveM
270                  *
271                  * Relax Will Robinson.
272                  */
273                 if (new_win == 0)
274                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
275                                       LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
276                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
277         }
278         tp->rcv_wnd = new_win;
279         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
280
281         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
282          * scaled window.
283          */
284         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale &&
285             sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
286                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
287         else
288                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
289
290         /* RFC1323 scaling applied */
291         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
292
293         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
294         if (new_win == 0) {
295                 tp->pred_flags = 0;
296                 if (old_win)
297                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
298                                       LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
299         } else if (old_win == 0) {
300                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
301         }
302
303         return new_win;
304 }
305
306 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
307 static void tcp_ecn_send_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
308 {
309         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
310
311         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
312         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
313                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
314         else if (tcp_ca_needs_ecn(sk) ||
315                  tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk))
316                 INET_ECN_xmit(sk);
317 }
318
319 /* Packet ECN state for a SYN.  */
320 static void tcp_ecn_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
321 {
322         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
323         bool bpf_needs_ecn = tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk);
324         bool use_ecn = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1 ||
325                 tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn;
326
327         if (!use_ecn) {
328                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
329
330                 if (dst && dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_ECN))
331                         use_ecn = true;
332         }
333
334         tp->ecn_flags = 0;
335
336         if (use_ecn) {
337                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
338                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
339                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn)
340                         INET_ECN_xmit(sk);
341         }
342 }
343
344 static void tcp_ecn_clear_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
345 {
346         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn_fallback)
347                 /* tp->ecn_flags are cleared at a later point in time when
348                  * SYN ACK is ultimatively being received.
349                  */
350                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~(TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR);
351 }
352
353 static void
354 tcp_ecn_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
355 {
356         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
357                 th->ece = 1;
358 }
359
360 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
361  * be sent.
362  */
363 static void tcp_ecn_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
364                          struct tcphdr *th, int tcp_header_len)
365 {
366         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
367
368         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
369                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
370                 if (skb->len != tcp_header_len &&
371                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
372                         INET_ECN_xmit(sk);
373                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
374                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
375                                 th->cwr = 1;
376                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
377                         }
378                 } else if (!tcp_ca_needs_ecn(sk)) {
379                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
380                         INET_ECN_dontxmit(sk);
381                 }
382                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
383                         th->ece = 1;
384         }
385 }
386
387 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
388  * auto increment end seqno.
389  */
390 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
391 {
392         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
393
394         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
395         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
396
397         tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
398
399         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
400         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
401                 seq++;
402         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
403 }
404
405 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
406 {
407         return tp->snd_una != tp->snd_up;
408 }
409
410 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
411 #define OPTION_TS               (1 << 1)
412 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
413 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
414 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
415 #define OPTION_SMC              (1 << 9)
416 #define OPTION_MPTCP            (1 << 10)
417
418 static void smc_options_write(__be32 *ptr, u16 *options)
419 {
420 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
421         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
422                 if (unlikely(OPTION_SMC & *options)) {
423                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
424                                        (TCPOPT_NOP  << 16) |
425                                        (TCPOPT_EXP <<  8) |
426                                        (TCPOLEN_EXP_SMC_BASE));
427                         *ptr++ = htonl(TCPOPT_SMC_MAGIC);
428                 }
429         }
430 #endif
431 }
432
433 struct tcp_out_options {
434         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
435         u16 mss;                /* 0 to disable */
436         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
437         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
438         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
439         u8 bpf_opt_len;         /* length of BPF hdr option */
440         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
441         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
442         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
443         struct mptcp_out_options mptcp;
444 };
445
446 static void mptcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_out_options *opts)
447 {
448 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP)
449         if (unlikely(OPTION_MPTCP & opts->options))
450                 mptcp_write_options(ptr, &opts->mptcp);
451 #endif
452 }
453
454 #ifdef CONFIG_CGROUP_BPF
455 static int bpf_skops_write_hdr_opt_arg0(struct sk_buff *skb,
456                                         enum tcp_synack_type synack_type)
457 {
458         if (unlikely(!skb))
459                 return BPF_WRITE_HDR_TCP_CURRENT_MSS;
460
461         if (unlikely(synack_type == TCP_SYNACK_COOKIE))
462                 return BPF_WRITE_HDR_TCP_SYNACK_COOKIE;
463
464         return 0;
465 }
466
467 /* req, syn_skb and synack_type are used when writing synack */
468 static void bpf_skops_hdr_opt_len(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
469                                   struct request_sock *req,
470                                   struct sk_buff *syn_skb,
471                                   enum tcp_synack_type synack_type,
472                                   struct tcp_out_options *opts,
473                                   unsigned int *remaining)
474 {
475         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
476         int err;
477
478         if (likely(!BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tcp_sk(sk),
479                                            BPF_SOCK_OPS_WRITE_HDR_OPT_CB_FLAG)) ||
480             !*remaining)
481                 return;
482
483         /* *remaining has already been aligned to 4 bytes, so *remaining >= 4 */
484
485         /* init sock_ops */
486         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
487
488         sock_ops.op = BPF_SOCK_OPS_HDR_OPT_LEN_CB;
489
490         if (req) {
491                 /* The listen "sk" cannot be passed here because
492                  * it is not locked.  It would not make too much
493                  * sense to do bpf_setsockopt(listen_sk) based
494                  * on individual connection request also.
495                  *
496                  * Thus, "req" is passed here and the cgroup-bpf-progs
497                  * of the listen "sk" will be run.
498                  *
499                  * "req" is also used here for fastopen even the "sk" here is
500                  * a fullsock "child" sk.  It is to keep the behavior
501                  * consistent between fastopen and non-fastopen on
502                  * the bpf programming side.
503                  */
504                 sock_ops.sk = (struct sock *)req;
505                 sock_ops.syn_skb = syn_skb;
506         } else {
507                 sock_owned_by_me(sk);
508
509                 sock_ops.is_fullsock = 1;
510                 sock_ops.sk = sk;
511         }
512
513         sock_ops.args[0] = bpf_skops_write_hdr_opt_arg0(skb, synack_type);
514         sock_ops.remaining_opt_len = *remaining;
515         /* tcp_current_mss() does not pass a skb */
516         if (skb)
517                 bpf_skops_init_skb(&sock_ops, skb, 0);
518
519         err = BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS_SK(&sock_ops, sk);
520
521         if (err || sock_ops.remaining_opt_len == *remaining)
522                 return;
523
524         opts->bpf_opt_len = *remaining - sock_ops.remaining_opt_len;
525         /* round up to 4 bytes */
526         opts->bpf_opt_len = (opts->bpf_opt_len + 3) & ~3;
527
528         *remaining -= opts->bpf_opt_len;
529 }
530
531 static void bpf_skops_write_hdr_opt(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
532                                     struct request_sock *req,
533                                     struct sk_buff *syn_skb,
534                                     enum tcp_synack_type synack_type,
535                                     struct tcp_out_options *opts)
536 {
537         u8 first_opt_off, nr_written, max_opt_len = opts->bpf_opt_len;
538         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
539         int err;
540
541         if (likely(!max_opt_len))
542                 return;
543
544         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
545
546         sock_ops.op = BPF_SOCK_OPS_WRITE_HDR_OPT_CB;
547
548         if (req) {
549                 sock_ops.sk = (struct sock *)req;
550                 sock_ops.syn_skb = syn_skb;
551         } else {
552                 sock_owned_by_me(sk);
553
554                 sock_ops.is_fullsock = 1;
555                 sock_ops.sk = sk;
556         }
557
558         sock_ops.args[0] = bpf_skops_write_hdr_opt_arg0(skb, synack_type);
559         sock_ops.remaining_opt_len = max_opt_len;
560         first_opt_off = tcp_hdrlen(skb) - max_opt_len;
561         bpf_skops_init_skb(&sock_ops, skb, first_opt_off);
562
563         err = BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS_SK(&sock_ops, sk);
564
565         if (err)
566                 nr_written = 0;
567         else
568                 nr_written = max_opt_len - sock_ops.remaining_opt_len;
569
570         if (nr_written < max_opt_len)
571                 memset(skb->data + first_opt_off + nr_written, TCPOPT_NOP,
572                        max_opt_len - nr_written);
573 }
574 #else
575 static void bpf_skops_hdr_opt_len(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
576                                   struct request_sock *req,
577                                   struct sk_buff *syn_skb,
578                                   enum tcp_synack_type synack_type,
579                                   struct tcp_out_options *opts,
580                                   unsigned int *remaining)
581 {
582 }
583
584 static void bpf_skops_write_hdr_opt(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
585                                     struct request_sock *req,
586                                     struct sk_buff *syn_skb,
587                                     enum tcp_synack_type synack_type,
588                                     struct tcp_out_options *opts)
589 {
590 }
591 #endif
592
593 /* Write previously computed TCP options to the packet.
594  *
595  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
596  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
597  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
598  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
599  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
600  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
601  * particular reason why the ordering would need to be changed).
602  *
603  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
604  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
605  */
606 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
607                               struct tcp_out_options *opts)
608 {
609         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
610
611         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
612                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
613                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
614                 /* overload cookie hash location */
615                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
616                 ptr += 4;
617         }
618
619         if (unlikely(opts->mss)) {
620                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
621                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
622                                opts->mss);
623         }
624
625         if (likely(OPTION_TS & options)) {
626                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
627                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
628                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
629                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
630                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
631                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
632                 } else {
633                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
634                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
635                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
636                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
637                 }
638                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
639                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
640         }
641
642         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
643                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
644                                (TCPOPT_NOP << 16) |
645                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
646                                TCPOLEN_SACK_PERM);
647         }
648
649         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
650                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
651                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
652                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
653                                opts->ws);
654         }
655
656         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
657                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
658                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
659                 int this_sack;
660
661                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
662                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
663                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
664                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
665                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
666
667                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
668                      ++this_sack) {
669                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
670                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
671                 }
672
673                 tp->rx_opt.dsack = 0;
674         }
675
676         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
677                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
678                 u8 *p = (u8 *)ptr;
679                 u32 len; /* Fast Open option length */
680
681                 if (foc->exp) {
682                         len = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
683                         *ptr = htonl((TCPOPT_EXP << 24) | (len << 16) |
684                                      TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
685                         p += TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE;
686                 } else {
687                         len = TCPOLEN_FASTOPEN_BASE + foc->len;
688                         *p++ = TCPOPT_FASTOPEN;
689                         *p++ = len;
690                 }
691
692                 memcpy(p, foc->val, foc->len);
693                 if ((len & 3) == 2) {
694                         p[foc->len] = TCPOPT_NOP;
695                         p[foc->len + 1] = TCPOPT_NOP;
696                 }
697                 ptr += (len + 3) >> 2;
698         }
699
700         smc_options_write(ptr, &options);
701
702         mptcp_options_write(ptr, opts);
703 }
704
705 static void smc_set_option(const struct tcp_sock *tp,
706                            struct tcp_out_options *opts,
707                            unsigned int *remaining)
708 {
709 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
710         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
711                 if (tp->syn_smc) {
712                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
713                                 opts->options |= OPTION_SMC;
714                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
715                         }
716                 }
717         }
718 #endif
719 }
720
721 static void smc_set_option_cond(const struct tcp_sock *tp,
722                                 const struct inet_request_sock *ireq,
723                                 struct tcp_out_options *opts,
724                                 unsigned int *remaining)
725 {
726 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
727         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
728                 if (tp->syn_smc && ireq->smc_ok) {
729                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
730                                 opts->options |= OPTION_SMC;
731                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
732                         }
733                 }
734         }
735 #endif
736 }
737
738 static void mptcp_set_option_cond(const struct request_sock *req,
739                                   struct tcp_out_options *opts,
740                                   unsigned int *remaining)
741 {
742         if (rsk_is_mptcp(req)) {
743                 unsigned int size;
744
745                 if (mptcp_synack_options(req, &size, &opts->mptcp)) {
746                         if (*remaining >= size) {
747                                 opts->options |= OPTION_MPTCP;
748                                 *remaining -= size;
749                         }
750                 }
751         }
752 }
753
754 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
755  * network wire format yet.
756  */
757 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
758                                 struct tcp_out_options *opts,
759                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
760 {
761         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
762         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
763         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
764
765         *md5 = NULL;
766 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
767         if (static_branch_unlikely(&tcp_md5_needed) &&
768             rcu_access_pointer(tp->md5sig_info)) {
769                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
770                 if (*md5) {
771                         opts->options |= OPTION_MD5;
772                         remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
773                 }
774         }
775 #endif
776
777         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
778          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
779          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
780          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
781          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
782          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
783          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
784          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
785          * going out.  */
786         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
787         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
788
789         if (likely(READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps) && !*md5)) {
790                 opts->options |= OPTION_TS;
791                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset;
792                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
793                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
794         }
795         if (likely(READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling))) {
796                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
797                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
798                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
799         }
800         if (likely(READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_sack))) {
801                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
802                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
803                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
804         }
805
806         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
807                 u32 need = fastopen->cookie.len;
808
809                 need += fastopen->cookie.exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
810                                                TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
811                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
812                 if (remaining >= need) {
813                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
814                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
815                         remaining -= need;
816                         tp->syn_fastopen = 1;
817                         tp->syn_fastopen_exp = fastopen->cookie.exp ? 1 : 0;
818                 }
819         }
820
821         smc_set_option(tp, opts, &remaining);
822
823         if (sk_is_mptcp(sk)) {
824                 unsigned int size;
825
826                 if (mptcp_syn_options(sk, skb, &size, &opts->mptcp)) {
827                         opts->options |= OPTION_MPTCP;
828                         remaining -= size;
829                 }
830         }
831
832         bpf_skops_hdr_opt_len(sk, skb, NULL, NULL, 0, opts, &remaining);
833
834         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
835 }
836
837 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
838 static unsigned int tcp_synack_options(const struct sock *sk,
839                                        struct request_sock *req,
840                                        unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
841                                        struct tcp_out_options *opts,
842                                        const struct tcp_md5sig_key *md5,
843                                        struct tcp_fastopen_cookie *foc,
844                                        enum tcp_synack_type synack_type,
845                                        struct sk_buff *syn_skb)
846 {
847         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
848         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
849
850 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
851         if (md5) {
852                 opts->options |= OPTION_MD5;
853                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
854
855                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
856                  * options. There was discussion about disabling SACK
857                  * rather than TS in order to fit in better with old,
858                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
859                  */
860                 if (synack_type != TCP_SYNACK_COOKIE)
861                         ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
862         }
863 #endif
864
865         /* We always send an MSS option. */
866         opts->mss = mss;
867         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
868
869         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
870                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
871                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
872                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
873         }
874         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
875                 opts->options |= OPTION_TS;
876                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tcp_rsk(req)->ts_off;
877                 opts->tsecr = req->ts_recent;
878                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
879         }
880         if (likely(ireq->sack_ok)) {
881                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
882                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
883                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
884         }
885         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
886                 u32 need = foc->len;
887
888                 need += foc->exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
889                                    TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
890                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
891                 if (remaining >= need) {
892                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
893                         opts->fastopen_cookie = foc;
894                         remaining -= need;
895                 }
896         }
897
898         mptcp_set_option_cond(req, opts, &remaining);
899
900         smc_set_option_cond(tcp_sk(sk), ireq, opts, &remaining);
901
902         bpf_skops_hdr_opt_len((struct sock *)sk, skb, req, syn_skb,
903                               synack_type, opts, &remaining);
904
905         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
906 }
907
908 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
909  * final wire format yet.
910  */
911 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
912                                         struct tcp_out_options *opts,
913                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
914 {
915         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
916         unsigned int size = 0;
917         unsigned int eff_sacks;
918
919         opts->options = 0;
920
921         *md5 = NULL;
922 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
923         if (static_branch_unlikely(&tcp_md5_needed) &&
924             rcu_access_pointer(tp->md5sig_info)) {
925                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
926                 if (*md5) {
927                         opts->options |= OPTION_MD5;
928                         size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
929                 }
930         }
931 #endif
932
933         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
934                 opts->options |= OPTION_TS;
935                 opts->tsval = skb ? tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset : 0;
936                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
937                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
938         }
939
940         /* MPTCP options have precedence over SACK for the limited TCP
941          * option space because a MPTCP connection would be forced to
942          * fall back to regular TCP if a required multipath option is
943          * missing. SACK still gets a chance to use whatever space is
944          * left.
945          */
946         if (sk_is_mptcp(sk)) {
947                 unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
948                 unsigned int opt_size = 0;
949
950                 if (mptcp_established_options(sk, skb, &opt_size, remaining,
951                                               &opts->mptcp)) {
952                         opts->options |= OPTION_MPTCP;
953                         size += opt_size;
954                 }
955         }
956
957         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
958         if (unlikely(eff_sacks)) {
959                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
960                 if (unlikely(remaining < TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
961                                          TCPOLEN_SACK_PERBLOCK))
962                         return size;
963
964                 opts->num_sack_blocks =
965                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
966                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
967                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
968
969                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
970                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
971         }
972
973         if (unlikely(BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp,
974                                             BPF_SOCK_OPS_WRITE_HDR_OPT_CB_FLAG))) {
975                 unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
976
977                 bpf_skops_hdr_opt_len(sk, skb, NULL, NULL, 0, opts, &remaining);
978
979                 size = MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
980         }
981
982         return size;
983 }
984
985
986 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
987  *
988  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
989  * to reduce RTT and bufferbloat.
990  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
991  *
992  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
993  * needs to be reallocated in a driver.
994  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
995  *
996  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
997  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
998  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
999  */
1000 struct tsq_tasklet {
1001         struct tasklet_struct   tasklet;
1002         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
1003 };
1004 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
1005
1006 static void tcp_tsq_write(struct sock *sk)
1007 {
1008         if ((1 << sk->sk_state) &
1009             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
1010              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK)) {
1011                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1012
1013                 if (tp->lost_out > tp->retrans_out &&
1014                     tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) {
1015                         tcp_mstamp_refresh(tp);
1016                         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
1017                 }
1018
1019                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tp->nonagle,
1020                                0, GFP_ATOMIC);
1021         }
1022 }
1023
1024 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
1025 {
1026         bh_lock_sock(sk);
1027         if (!sock_owned_by_user(sk))
1028                 tcp_tsq_write(sk);
1029         else if (!test_and_set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags))
1030                 sock_hold(sk);
1031         bh_unlock_sock(sk);
1032 }
1033 /*
1034  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
1035  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
1036  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
1037  * interrupt us (non NAPI drivers)
1038  */
1039 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
1040 {
1041         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
1042         LIST_HEAD(list);
1043         unsigned long flags;
1044         struct list_head *q, *n;
1045         struct tcp_sock *tp;
1046         struct sock *sk;
1047
1048         local_irq_save(flags);
1049         list_splice_init(&tsq->head, &list);
1050         local_irq_restore(flags);
1051
1052         list_for_each_safe(q, n, &list) {
1053                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
1054                 list_del(&tp->tsq_node);
1055
1056                 sk = (struct sock *)tp;
1057                 smp_mb__before_atomic();
1058                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &sk->sk_tsq_flags);
1059
1060                 tcp_tsq_handler(sk);
1061                 sk_free(sk);
1062         }
1063 }
1064
1065 #define TCP_DEFERRED_ALL (TCPF_TSQ_DEFERRED |           \
1066                           TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED |   \
1067                           TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED |  \
1068                           TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED)
1069 /**
1070  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
1071  * @sk: socket
1072  *
1073  * called from release_sock() to perform protocol dependent
1074  * actions before socket release.
1075  */
1076 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
1077 {
1078         unsigned long flags, nflags;
1079
1080         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
1081         do {
1082                 flags = sk->sk_tsq_flags;
1083                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
1084                         return;
1085                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
1086         } while (cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, flags, nflags) != flags);
1087
1088         if (flags & TCPF_TSQ_DEFERRED) {
1089                 tcp_tsq_write(sk);
1090                 __sock_put(sk);
1091         }
1092         /* Here begins the tricky part :
1093          * We are called from release_sock() with :
1094          * 1) BH disabled
1095          * 2) sk_lock.slock spinlock held
1096          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
1097          *
1098          * But following code is meant to be called from BH handlers,
1099          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
1100          */
1101         sock_release_ownership(sk);
1102
1103         if (flags & TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED) {
1104                 tcp_write_timer_handler(sk);
1105                 __sock_put(sk);
1106         }
1107         if (flags & TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED) {
1108                 tcp_delack_timer_handler(sk);
1109                 __sock_put(sk);
1110         }
1111         if (flags & TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED) {
1112                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
1113                 __sock_put(sk);
1114         }
1115 }
1116 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
1117
1118 void __init tcp_tasklet_init(void)
1119 {
1120         int i;
1121
1122         for_each_possible_cpu(i) {
1123                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
1124
1125                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
1126                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
1127                              tcp_tasklet_func,
1128                              (unsigned long)tsq);
1129         }
1130 }
1131
1132 /*
1133  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
1134  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
1135  * hold qdisc lock.
1136  */
1137 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
1138 {
1139         struct sock *sk = skb->sk;
1140         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1141         unsigned long flags, nval, oval;
1142
1143         /* Keep one reference on sk_wmem_alloc.
1144          * Will be released by sk_free() from here or tcp_tasklet_func()
1145          */
1146         WARN_ON(refcount_sub_and_test(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc));
1147
1148         /* If this softirq is serviced by ksoftirqd, we are likely under stress.
1149          * Wait until our queues (qdisc + devices) are drained.
1150          * This gives :
1151          * - less callbacks to tcp_write_xmit(), reducing stress (batches)
1152          * - chance for incoming ACK (processed by another cpu maybe)
1153          *   to migrate this flow (skb->ooo_okay will be eventually set)
1154          */
1155         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= SKB_TRUESIZE(1) && this_cpu_ksoftirqd() == current)
1156                 goto out;
1157
1158         for (oval = READ_ONCE(sk->sk_tsq_flags);; oval = nval) {
1159                 struct tsq_tasklet *tsq;
1160                 bool empty;
1161
1162                 if (!(oval & TSQF_THROTTLED) || (oval & TSQF_QUEUED))
1163                         goto out;
1164
1165                 nval = (oval & ~TSQF_THROTTLED) | TSQF_QUEUED;
1166                 nval = cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, oval, nval);
1167                 if (nval != oval)
1168                         continue;
1169
1170                 /* queue this socket to tasklet queue */
1171                 local_irq_save(flags);
1172                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
1173                 empty = list_empty(&tsq->head);
1174                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
1175                 if (empty)
1176                         tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
1177                 local_irq_restore(flags);
1178                 return;
1179         }
1180 out:
1181         sk_free(sk);
1182 }
1183
1184 /* Note: Called under soft irq.
1185  * We can call TCP stack right away, unless socket is owned by user.
1186  */
1187 enum hrtimer_restart tcp_pace_kick(struct hrtimer *timer)
1188 {
1189         struct tcp_sock *tp = container_of(timer, struct tcp_sock, pacing_timer);
1190         struct sock *sk = (struct sock *)tp;
1191
1192         tcp_tsq_handler(sk);
1193         sock_put(sk);
1194
1195         return HRTIMER_NORESTART;
1196 }
1197
1198 static void tcp_update_skb_after_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1199                                       u64 prior_wstamp)
1200 {
1201         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1202
1203         if (sk->sk_pacing_status != SK_PACING_NONE) {
1204                 unsigned long rate = sk->sk_pacing_rate;
1205
1206                 /* Original sch_fq does not pace first 10 MSS
1207                  * Note that tp->data_segs_out overflows after 2^32 packets,
1208                  * this is a minor annoyance.
1209                  */
1210                 if (rate != ~0UL && rate && tp->data_segs_out >= 10) {
1211                         u64 len_ns = div64_ul((u64)skb->len * NSEC_PER_SEC, rate);
1212                         u64 credit = tp->tcp_wstamp_ns - prior_wstamp;
1213
1214                         /* take into account OS jitter */
1215                         len_ns -= min_t(u64, len_ns / 2, credit);
1216                         tp->tcp_wstamp_ns += len_ns;
1217                 }
1218         }
1219         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
1220 }
1221
1222 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(int ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl));
1223 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(int inet6_csk_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl));
1224 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(void tcp_v4_send_check(struct sock *sk, struct sk_buff *skb));
1225
1226 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
1227  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
1228  * transmission and possible later retransmissions.
1229  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
1230  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
1231  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
1232  * device.
1233  *
1234  * We are working here with either a clone of the original
1235  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
1236  */
1237 static int __tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1238                               int clone_it, gfp_t gfp_mask, u32 rcv_nxt)
1239 {
1240         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1241         struct inet_sock *inet;
1242         struct tcp_sock *tp;
1243         struct tcp_skb_cb *tcb;
1244         struct tcp_out_options opts;
1245         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
1246         struct sk_buff *oskb = NULL;
1247         struct tcp_md5sig_key *md5;
1248         struct tcphdr *th;
1249         u64 prior_wstamp;
1250         int err;
1251
1252         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
1253         tp = tcp_sk(sk);
1254         prior_wstamp = tp->tcp_wstamp_ns;
1255         tp->tcp_wstamp_ns = max(tp->tcp_wstamp_ns, tp->tcp_clock_cache);
1256         skb->skb_mstamp_ns = tp->tcp_wstamp_ns;
1257         if (clone_it) {
1258                 TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq
1259                         - tp->snd_una;
1260                 oskb = skb;
1261
1262                 tcp_skb_tsorted_save(oskb) {
1263                         if (unlikely(skb_cloned(oskb)))
1264                                 skb = pskb_copy(oskb, gfp_mask);
1265                         else
1266                                 skb = skb_clone(oskb, gfp_mask);
1267                 } tcp_skb_tsorted_restore(oskb);
1268
1269                 if (unlikely(!skb))
1270                         return -ENOBUFS;
1271                 /* retransmit skbs might have a non zero value in skb->dev
1272                  * because skb->dev is aliased with skb->rbnode.rb_left
1273                  */
1274                 skb->dev = NULL;
1275         }
1276
1277         inet = inet_sk(sk);
1278         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
1279         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
1280
1281         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
1282                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
1283         } else {
1284                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
1285                                                            &md5);
1286                 /* Force a PSH flag on all (GSO) packets to expedite GRO flush
1287                  * at receiver : This slightly improve GRO performance.
1288                  * Note that we do not force the PSH flag for non GSO packets,
1289                  * because they might be sent under high congestion events,
1290                  * and in this case it is better to delay the delivery of 1-MSS
1291                  * packets and thus the corresponding ACK packet that would
1292                  * release the following packet.
1293                  */
1294                 if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1295                         tcb->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
1296         }
1297         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
1298
1299         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
1300          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
1301          * which holds one reference to sk.
1302          *
1303          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
1304          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
1305          */
1306         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
1307
1308         /* If we had to use memory reserve to allocate this skb,
1309          * this might cause drops if packet is looped back :
1310          * Other socket might not have SOCK_MEMALLOC.
1311          * Packets not looped back do not care about pfmemalloc.
1312          */
1313         skb->pfmemalloc = 0;
1314
1315         skb_push(skb, tcp_header_size);
1316         skb_reset_transport_header(skb);
1317
1318         skb_orphan(skb);
1319         skb->sk = sk;
1320         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? __sock_wfree : tcp_wfree;
1321         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
1322         refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
1323
1324         skb_set_dst_pending_confirm(skb, sk->sk_dst_pending_confirm);
1325
1326         /* Build TCP header and checksum it. */
1327         th = (struct tcphdr *)skb->data;
1328         th->source              = inet->inet_sport;
1329         th->dest                = inet->inet_dport;
1330         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
1331         th->ack_seq             = htonl(rcv_nxt);
1332         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
1333                                         tcb->tcp_flags);
1334
1335         th->check               = 0;
1336         th->urg_ptr             = 0;
1337
1338         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
1339         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1340                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1341                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1342                         th->urg = 1;
1343                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1344                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1345                         th->urg = 1;
1346                 }
1347         }
1348
1349         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
1350         skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1351         if (likely(!(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
1352                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1353                 tcp_ecn_send(sk, skb, th, tcp_header_size);
1354         } else {
1355                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1356                  * is never scaled.
1357                  */
1358                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1359         }
1360 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1361         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1362         if (md5) {
1363                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
1364                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1365                                                md5, sk, skb);
1366         }
1367 #endif
1368
1369         /* BPF prog is the last one writing header option */
1370         bpf_skops_write_hdr_opt(sk, skb, NULL, NULL, 0, &opts);
1371
1372         INDIRECT_CALL_INET(icsk->icsk_af_ops->send_check,
1373                            tcp_v6_send_check, tcp_v4_send_check,
1374                            sk, skb);
1375
1376         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1377                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb), rcv_nxt);
1378
1379         if (skb->len != tcp_header_size) {
1380                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1381                 tp->data_segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1382                 tp->bytes_sent += skb->len - tcp_header_size;
1383         }
1384
1385         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1386                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1387                               tcp_skb_pcount(skb));
1388
1389         tp->segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1390         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
1391         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1392         skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
1393
1394         /* Leave earliest departure time in skb->tstamp (skb->skb_mstamp_ns) */
1395
1396         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1397         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1398                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1399
1400         tcp_add_tx_delay(skb, tp);
1401
1402         err = INDIRECT_CALL_INET(icsk->icsk_af_ops->queue_xmit,
1403                                  inet6_csk_xmit, ip_queue_xmit,
1404                                  sk, skb, &inet->cork.fl);
1405
1406         if (unlikely(err > 0)) {
1407                 tcp_enter_cwr(sk);
1408                 err = net_xmit_eval(err);
1409         }
1410         if (!err && oskb) {
1411                 tcp_update_skb_after_send(sk, oskb, prior_wstamp);
1412                 tcp_rate_skb_sent(sk, oskb);
1413         }
1414         return err;
1415 }
1416
1417 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
1418                             gfp_t gfp_mask)
1419 {
1420         return __tcp_transmit_skb(sk, skb, clone_it, gfp_mask,
1421                                   tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
1422 }
1423
1424 /* This routine just queues the buffer for sending.
1425  *
1426  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1427  * otherwise socket can stall.
1428  */
1429 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1430 {
1431         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1432
1433         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1434         WRITE_ONCE(tp->write_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1435         __skb_header_release(skb);
1436         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1437         sk_wmem_queued_add(sk, skb->truesize);
1438         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1439 }
1440
1441 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1442 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1443 {
1444         if (skb->len <= mss_now) {
1445                 /* Avoid the costly divide in the normal
1446                  * non-TSO case.
1447                  */
1448                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1449                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1450         } else {
1451                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1452                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1453         }
1454 }
1455
1456 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1457  * tweaks to fix counters
1458  */
1459 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1460 {
1461         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1462
1463         tp->packets_out -= decr;
1464
1465         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1466                 tp->sacked_out -= decr;
1467         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1468                 tp->retrans_out -= decr;
1469         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1470                 tp->lost_out -= decr;
1471
1472         /* Reno case is special. Sigh... */
1473         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1474                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1475
1476         if (tp->lost_skb_hint &&
1477             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1478             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
1479                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1480
1481         tcp_verify_left_out(tp);
1482 }
1483
1484 static bool tcp_has_tx_tstamp(const struct sk_buff *skb)
1485 {
1486         return TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack ||
1487                 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP);
1488 }
1489
1490 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1491 {
1492         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1493
1494         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(skb)) &&
1495             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1496                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1497                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1498
1499                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1500                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1501                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1502                 TCP_SKB_CB(skb2)->txstamp_ack = TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack;
1503                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack = 0;
1504         }
1505 }
1506
1507 static void tcp_skb_fragment_eor(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1508 {
1509         TCP_SKB_CB(skb2)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1510         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 0;
1511 }
1512
1513 /* Insert buff after skb on the write or rtx queue of sk.  */
1514 static void tcp_insert_write_queue_after(struct sk_buff *skb,
1515                                          struct sk_buff *buff,
1516                                          struct sock *sk,
1517                                          enum tcp_queue tcp_queue)
1518 {
1519         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE)
1520                 __skb_queue_after(&sk->sk_write_queue, skb, buff);
1521         else
1522                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
1523 }
1524
1525 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1526  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1527  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1528  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1529  */
1530 int tcp_fragment(struct sock *sk, enum tcp_queue tcp_queue,
1531                  struct sk_buff *skb, u32 len,
1532                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1533 {
1534         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1535         struct sk_buff *buff;
1536         int nsize, old_factor;
1537         long limit;
1538         int nlen;
1539         u8 flags;
1540
1541         if (WARN_ON(len > skb->len))
1542                 return -EINVAL;
1543
1544         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1545         if (nsize < 0)
1546                 nsize = 0;
1547
1548         /* tcp_sendmsg() can overshoot sk_wmem_queued by one full size skb.
1549          * We need some allowance to not penalize applications setting small
1550          * SO_SNDBUF values.
1551          * Also allow first and last skb in retransmit queue to be split.
1552          */
1553         limit = sk->sk_sndbuf + 2 * SKB_TRUESIZE(GSO_MAX_SIZE);
1554         if (unlikely((sk->sk_wmem_queued >> 1) > limit &&
1555                      tcp_queue != TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE &&
1556                      skb != tcp_rtx_queue_head(sk) &&
1557                      skb != tcp_rtx_queue_tail(sk))) {
1558                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPWQUEUETOOBIG);
1559                 return -ENOMEM;
1560         }
1561
1562         if (skb_unclone(skb, gfp))
1563                 return -ENOMEM;
1564
1565         /* Get a new skb... force flag on. */
1566         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp, true);
1567         if (!buff)
1568                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1569         skb_copy_decrypted(buff, skb);
1570
1571         sk_wmem_queued_add(sk, buff->truesize);
1572         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1573         nlen = skb->len - len - nsize;
1574         buff->truesize += nlen;
1575         skb->truesize -= nlen;
1576
1577         /* Correct the sequence numbers. */
1578         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1579         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1580         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1581
1582         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1583         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1584         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1585         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1586         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1587         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1588
1589         skb_split(skb, buff, len);
1590
1591         buff->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1592
1593         buff->tstamp = skb->tstamp;
1594         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1595
1596         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1597
1598         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1599         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1600         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1601
1602         /* Update delivered info for the new segment */
1603         TCP_SKB_CB(buff)->tx = TCP_SKB_CB(skb)->tx;
1604
1605         /* If this packet has been sent out already, we must
1606          * adjust the various packet counters.
1607          */
1608         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1609                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1610                         tcp_skb_pcount(buff);
1611
1612                 if (diff)
1613                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1614         }
1615
1616         /* Link BUFF into the send queue. */
1617         __skb_header_release(buff);
1618         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, tcp_queue);
1619         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE)
1620                 list_add(&buff->tcp_tsorted_anchor, &skb->tcp_tsorted_anchor);
1621
1622         return 0;
1623 }
1624
1625 /* This is similar to __pskb_pull_tail(). The difference is that pulled
1626  * data is not copied, but immediately discarded.
1627  */
1628 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1629 {
1630         struct skb_shared_info *shinfo;
1631         int i, k, eat;
1632
1633         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1634         if (eat) {
1635                 __skb_pull(skb, eat);
1636                 len -= eat;
1637                 if (!len)
1638                         return 0;
1639         }
1640         eat = len;
1641         k = 0;
1642         shinfo = skb_shinfo(skb);
1643         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1644                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1645
1646                 if (size <= eat) {
1647                         skb_frag_unref(skb, i);
1648                         eat -= size;
1649                 } else {
1650                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1651                         if (eat) {
1652                                 skb_frag_off_add(&shinfo->frags[k], eat);
1653                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1654                                 eat = 0;
1655                         }
1656                         k++;
1657                 }
1658         }
1659         shinfo->nr_frags = k;
1660
1661         skb->data_len -= len;
1662         skb->len = skb->data_len;
1663         return len;
1664 }
1665
1666 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1667 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1668 {
1669         u32 delta_truesize;
1670
1671         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1672                 return -ENOMEM;
1673
1674         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1675
1676         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1677         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1678
1679         if (delta_truesize) {
1680                 skb->truesize      -= delta_truesize;
1681                 sk_wmem_queued_add(sk, -delta_truesize);
1682                 sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1683         }
1684
1685         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1686         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1687                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1688
1689         return 0;
1690 }
1691
1692 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1693 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1694 {
1695         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1696         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1697         int mss_now;
1698
1699         /* Calculate base mss without TCP options:
1700            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1701          */
1702         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1703
1704         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1705         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1706                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1707
1708                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1709                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1710         }
1711
1712         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1713         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1714                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1715
1716         /* Now subtract optional transport overhead */
1717         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1718
1719         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1720         mss_now = max(mss_now,
1721                       READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_snd_mss));
1722         return mss_now;
1723 }
1724
1725 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1726 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1727 {
1728         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1729         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1730                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1731 }
1732 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtu_to_mss);
1733
1734 /* Inverse of above */
1735 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1736 {
1737         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1738         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1739         int mtu;
1740
1741         mtu = mss +
1742               tp->tcp_header_len +
1743               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1744               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1745
1746         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1747         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1748                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1749
1750                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1751                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1752         }
1753         return mtu;
1754 }
1755 EXPORT_SYMBOL(tcp_mss_to_mtu);
1756
1757 /* MTU probing init per socket */
1758 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1759 {
1760         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1761         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1762         struct net *net = sock_net(sk);
1763
1764         icsk->icsk_mtup.enabled = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing) > 1;
1765         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1766                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1767         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss));
1768         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1769         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1770                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
1771 }
1772 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1773
1774 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1775
1776    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1777    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1778
1779    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1780    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1781    It also does not include TCP options.
1782
1783    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1784
1785    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1786    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1787    taking into account current pmtu, but never exceeds
1788    tp->rx_opt.mss_clamp.
1789
1790    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1791    DOES NOT include either tcp or ip options.
1792
1793    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1794    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1795  */
1796 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1797 {
1798         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1799         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1800         int mss_now;
1801
1802         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1803                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1804
1805         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1806         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1807
1808         /* And store cached results */
1809         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1810         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1811                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1812         tp->mss_cache = mss_now;
1813
1814         return mss_now;
1815 }
1816 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1817
1818 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1819  * and even PMTU discovery events into account.
1820  */
1821 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1822 {
1823         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1824         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1825         u32 mss_now;
1826         unsigned int header_len;
1827         struct tcp_out_options opts;
1828         struct tcp_md5sig_key *md5;
1829
1830         mss_now = tp->mss_cache;
1831
1832         if (dst) {
1833                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1834                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1835                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1836         }
1837
1838         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1839                      sizeof(struct tcphdr);
1840         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1841          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1842          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1843          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1844         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1845                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1846                 mss_now -= delta;
1847         }
1848
1849         return mss_now;
1850 }
1851
1852 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1853  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1854  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1855  */
1856 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1857 {
1858         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1859
1860         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1861             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1862                 /* Limited by application or receiver window. */
1863                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1864                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1865                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1866                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1867                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1868                 }
1869                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1870         }
1871         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1872 }
1873
1874 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1875 {
1876         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1877         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1878
1879         /* Track the strongest available signal of the degree to which the cwnd
1880          * is fully utilized. If cwnd-limited then remember that fact for the
1881          * current window. If not cwnd-limited then track the maximum number of
1882          * outstanding packets in the current window. (If cwnd-limited then we
1883          * chose to not update tp->max_packets_out to avoid an extra else
1884          * clause with no functional impact.)
1885          */
1886         if (!before(tp->snd_una, tp->cwnd_usage_seq) ||
1887             is_cwnd_limited ||
1888             (!tp->is_cwnd_limited &&
1889              tp->packets_out > tp->max_packets_out)) {
1890                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1891                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1892                 tp->cwnd_usage_seq = tp->snd_nxt;
1893         }
1894
1895         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1896                 /* Network is feed fully. */
1897                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1898                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1899         } else {
1900                 /* Network starves. */
1901                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1902                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1903
1904                 if (READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_slow_start_after_idle) &&
1905                     (s32)(tcp_jiffies32 - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto &&
1906                     !ca_ops->cong_control)
1907                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1908
1909                 /* The following conditions together indicate the starvation
1910                  * is caused by insufficient sender buffer:
1911                  * 1) just sent some data (see tcp_write_xmit)
1912                  * 2) not cwnd limited (this else condition)
1913                  * 3) no more data to send (tcp_write_queue_empty())
1914                  * 4) application is hitting buffer limit (SOCK_NOSPACE)
1915                  */
1916                 if (tcp_write_queue_empty(sk) && sk->sk_socket &&
1917                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags) &&
1918                     (1 << sk->sk_state) & (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT))
1919                         tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
1920         }
1921 }
1922
1923 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1924 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1925 {
1926         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1927                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1928 }
1929
1930 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1931  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1932  * The test is really :
1933  * if ((skb->len % mss) != 0)
1934  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1935  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1936  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1937  */
1938 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1939                                 const struct sk_buff *skb)
1940 {
1941         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1942                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1943 }
1944
1945 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1946  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1947  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1948  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1949  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1950  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1951  */
1952 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1953                             int nonagle)
1954 {
1955         return partial &&
1956                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1957                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1958 }
1959
1960 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1961  * to send one TSO packet per ms
1962  */
1963 static u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now,
1964                             int min_tso_segs)
1965 {
1966         u32 bytes, segs;
1967
1968         bytes = min_t(unsigned long,
1969                       sk->sk_pacing_rate >> READ_ONCE(sk->sk_pacing_shift),
1970                       sk->sk_gso_max_size - 1 - MAX_TCP_HEADER);
1971
1972         /* Goal is to send at least one packet per ms,
1973          * not one big TSO packet every 100 ms.
1974          * This preserves ACK clocking and is consistent
1975          * with tcp_tso_should_defer() heuristic.
1976          */
1977         segs = max_t(u32, bytes / mss_now, min_tso_segs);
1978
1979         return segs;
1980 }
1981
1982 /* Return the number of segments we want in the skb we are transmitting.
1983  * See if congestion control module wants to decide; otherwise, autosize.
1984  */
1985 static u32 tcp_tso_segs(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1986 {
1987         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1988         u32 min_tso, tso_segs;
1989
1990         min_tso = ca_ops->min_tso_segs ?
1991                         ca_ops->min_tso_segs(sk) :
1992                         READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_tso_segs);
1993
1994         tso_segs = tcp_tso_autosize(sk, mss_now, min_tso);
1995         return min_t(u32, tso_segs, sk->sk_gso_max_segs);
1996 }
1997
1998 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1999 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
2000                                         const struct sk_buff *skb,
2001                                         unsigned int mss_now,
2002                                         unsigned int max_segs,
2003                                         int nonagle)
2004 {
2005         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2006         u32 partial, needed, window, max_len;
2007
2008         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2009         max_len = mss_now * max_segs;
2010
2011         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
2012                 return max_len;
2013
2014         needed = min(skb->len, window);
2015
2016         if (max_len <= needed)
2017                 return max_len;
2018
2019         partial = needed % mss_now;
2020         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
2021          * to include this last segment in this skb.
2022          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
2023          */
2024         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
2025                 return needed - partial;
2026
2027         return needed;
2028 }
2029
2030 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
2031  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
2032  */
2033 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
2034                                          const struct sk_buff *skb)
2035 {
2036         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
2037
2038         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
2039         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
2040             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
2041                 return 1;
2042
2043         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
2044         cwnd = tp->snd_cwnd;
2045         if (in_flight >= cwnd)
2046                 return 0;
2047
2048         /* For better scheduling, ensure we have at least
2049          * 2 GSO packets in flight.
2050          */
2051         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
2052         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
2053 }
2054
2055 /* Initialize TSO state of a skb.
2056  * This must be invoked the first time we consider transmitting
2057  * SKB onto the wire.
2058  */
2059 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
2060 {
2061         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
2062
2063         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
2064                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2065                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
2066         }
2067         return tso_segs;
2068 }
2069
2070
2071 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
2072  * sent now.
2073  */
2074 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
2075                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
2076 {
2077         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
2078          * write_queue (they have no chances to get new data).
2079          *
2080          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
2081          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
2082          */
2083         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
2084                 return true;
2085
2086         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
2087         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
2088                 return true;
2089
2090         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
2091                 return true;
2092
2093         return false;
2094 }
2095
2096 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
2097 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
2098                              const struct sk_buff *skb,
2099                              unsigned int cur_mss)
2100 {
2101         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2102
2103         if (skb->len > cur_mss)
2104                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
2105
2106         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
2107 }
2108
2109 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
2110  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
2111  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
2112  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
2113  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
2114  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
2115  */
2116 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
2117                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
2118 {
2119         int nlen = skb->len - len;
2120         struct sk_buff *buff;
2121         u8 flags;
2122
2123         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
2124         if (skb->len != skb->data_len)
2125                 return tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
2126                                     skb, len, mss_now, gfp);
2127
2128         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp, true);
2129         if (unlikely(!buff))
2130                 return -ENOMEM;
2131         skb_copy_decrypted(buff, skb);
2132
2133         sk_wmem_queued_add(sk, buff->truesize);
2134         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
2135         buff->truesize += nlen;
2136         skb->truesize -= nlen;
2137
2138         /* Correct the sequence numbers. */
2139         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
2140         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2141         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
2142
2143         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
2144         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2145         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
2146         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
2147
2148         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
2149         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
2150
2151         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
2152
2153         buff->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2154         skb_split(skb, buff, len);
2155         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
2156
2157         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
2158         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2159         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
2160
2161         /* Link BUFF into the send queue. */
2162         __skb_header_release(buff);
2163         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE);
2164
2165         return 0;
2166 }
2167
2168 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
2169  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
2170  *
2171  * This algorithm is from John Heffner.
2172  */
2173 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
2174                                  bool *is_cwnd_limited,
2175                                  bool *is_rwnd_limited,
2176                                  u32 max_segs)
2177 {
2178         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2179         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
2180         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2181         struct sk_buff *head;
2182         int win_divisor;
2183         s64 delta;
2184
2185         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
2186                 goto send_now;
2187
2188         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
2189          * only if the last write was recent (1 ms).
2190          * Note that tp->tcp_wstamp_ns can be in the future if we have
2191          * packets waiting in a qdisc or device for EDT delivery.
2192          */
2193         delta = tp->tcp_clock_cache - tp->tcp_wstamp_ns - NSEC_PER_MSEC;
2194         if (delta > 0)
2195                 goto send_now;
2196
2197         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
2198
2199         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1);
2200         BUG_ON(tp->snd_cwnd <= in_flight);
2201
2202         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2203
2204         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
2205         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
2206
2207         limit = min(send_win, cong_win);
2208
2209         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
2210         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
2211                 goto send_now;
2212
2213         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
2214         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
2215                 goto send_now;
2216
2217         win_divisor = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_tso_win_divisor);
2218         if (win_divisor) {
2219                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
2220
2221                 /* If at least some fraction of a window is available,
2222                  * just use it.
2223                  */
2224                 chunk /= win_divisor;
2225                 if (limit >= chunk)
2226                         goto send_now;
2227         } else {
2228                 /* Different approach, try not to defer past a single
2229                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
2230                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
2231                  * then send now.
2232                  */
2233                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
2234                         goto send_now;
2235         }
2236
2237         /* TODO : use tsorted_sent_queue ? */
2238         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
2239         if (!head)
2240                 goto send_now;
2241         delta = tp->tcp_clock_cache - head->tstamp;
2242         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
2243         if ((s64)(delta - (u64)NSEC_PER_USEC * (tp->srtt_us >> 4)) < 0)
2244                 goto send_now;
2245
2246         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
2247          * Three cases are tracked :
2248          * 1) We are cwnd-limited
2249          * 2) We are rwnd-limited
2250          * 3) We are application limited.
2251          */
2252         if (cong_win < send_win) {
2253                 if (cong_win <= skb->len) {
2254                         *is_cwnd_limited = true;
2255                         return true;
2256                 }
2257         } else {
2258                 if (send_win <= skb->len) {
2259                         *is_rwnd_limited = true;
2260                         return true;
2261                 }
2262         }
2263
2264         /* If this packet won't get more data, do not wait. */
2265         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) ||
2266             TCP_SKB_CB(skb)->eor)
2267                 goto send_now;
2268
2269         return true;
2270
2271 send_now:
2272         return false;
2273 }
2274
2275 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
2276 {
2277         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2278         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2279         struct net *net = sock_net(sk);
2280         u32 interval;
2281         s32 delta;
2282
2283         interval = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval);
2284         delta = tcp_jiffies32 - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
2285         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
2286                 int mss = tcp_current_mss(sk);
2287
2288                 /* Update current search range */
2289                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2290                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
2291                         sizeof(struct tcphdr) +
2292                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
2293                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
2294
2295                 /* Update probe time stamp */
2296                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
2297         }
2298 }
2299
2300 static bool tcp_can_coalesce_send_queue_head(struct sock *sk, int len)
2301 {
2302         struct sk_buff *skb, *next;
2303
2304         skb = tcp_send_head(sk);
2305         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2306                 if (len <= skb->len)
2307                         break;
2308
2309                 if (unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->eor) || tcp_has_tx_tstamp(skb))
2310                         return false;
2311
2312                 len -= skb->len;
2313         }
2314
2315         return true;
2316 }
2317
2318 /* Create a new MTU probe if we are ready.
2319  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
2320  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
2321  * changes resulting in larger path MTUs.
2322  *
2323  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
2324  *         1 if a probe was sent,
2325  *         -1 otherwise
2326  */
2327 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
2328 {
2329         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2330         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2331         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
2332         struct net *net = sock_net(sk);
2333         int probe_size;
2334         int size_needed;
2335         int copy, len;
2336         int mss_now;
2337         int interval;
2338
2339         /* Not currently probing/verifying,
2340          * not in recovery,
2341          * have enough cwnd, and
2342          * not SACKing (the variable headers throw things off)
2343          */
2344         if (likely(!icsk->icsk_mtup.enabled ||
2345                    icsk->icsk_mtup.probe_size ||
2346                    inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
2347                    tp->snd_cwnd < 11 ||
2348                    tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack))
2349                 return -1;
2350
2351         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
2352          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
2353          * smaller than a threshold, backoff from probing.
2354          */
2355         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2356         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
2357                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
2358         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
2359         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
2360         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
2361          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
2362          * probing process by not resetting search range to its orignal.
2363          */
2364         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
2365             interval < READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold)) {
2366                 /* Check whether enough time has elaplased for
2367                  * another round of probing.
2368                  */
2369                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
2370                 return -1;
2371         }
2372
2373         /* Have enough data in the send queue to probe? */
2374         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
2375                 return -1;
2376
2377         if (tp->snd_wnd < size_needed)
2378                 return -1;
2379         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
2380                 return 0;
2381
2382         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
2383         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
2384                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
2385                         return -1;
2386                 else
2387                         return 0;
2388         }
2389
2390         if (!tcp_can_coalesce_send_queue_head(sk, probe_size))
2391                 return -1;
2392
2393         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
2394         nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC, false);
2395         if (!nskb)
2396                 return -1;
2397         sk_wmem_queued_add(sk, nskb->truesize);
2398         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2399
2400         skb = tcp_send_head(sk);
2401         skb_copy_decrypted(nskb, skb);
2402
2403         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2404         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
2405         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
2406         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
2407         nskb->csum = 0;
2408         nskb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2409
2410         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
2411         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
2412
2413         len = 0;
2414         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2415                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
2416                 skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
2417
2418                 if (skb->len <= copy) {
2419                         /* We've eaten all the data from this skb.
2420                          * Throw it away. */
2421                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2422                         /* If this is the last SKB we copy and eor is set
2423                          * we need to propagate it to the new skb.
2424                          */
2425                         TCP_SKB_CB(nskb)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
2426                         tcp_skb_collapse_tstamp(nskb, skb);
2427                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2428                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2429                 } else {
2430                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2431                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2432                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
2433                                 skb_pull(skb, copy);
2434                         } else {
2435                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
2436                                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2437                         }
2438                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2439                 }
2440
2441                 len += copy;
2442
2443                 if (len >= probe_size)
2444                         break;
2445         }
2446         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2447
2448         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2449          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2450          */
2451         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2452                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2453                  * effectively two packets. */
2454                 tp->snd_cwnd--;
2455                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2456
2457                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2458                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2459                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2460
2461                 return 1;
2462         }
2463
2464         return -1;
2465 }
2466
2467 static bool tcp_pacing_check(struct sock *sk)
2468 {
2469         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2470
2471         if (!tcp_needs_internal_pacing(sk))
2472                 return false;
2473
2474         if (tp->tcp_wstamp_ns <= tp->tcp_clock_cache)
2475                 return false;
2476
2477         if (!hrtimer_is_queued(&tp->pacing_timer)) {
2478                 hrtimer_start(&tp->pacing_timer,
2479                               ns_to_ktime(tp->tcp_wstamp_ns),
2480                               HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_SOFT);
2481                 sock_hold(sk);
2482         }
2483         return true;
2484 }
2485
2486 /* TCP Small Queues :
2487  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2488  * (These limits are doubled for retransmits)
2489  * This allows for :
2490  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2491  *  - faster recovery
2492  *  - high rates
2493  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2494  * of queued bytes to ensure line rate.
2495  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2496  */
2497 static bool tcp_small_queue_check(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
2498                                   unsigned int factor)
2499 {
2500         unsigned long limit;
2501
2502         limit = max_t(unsigned long,
2503                       2 * skb->truesize,
2504                       sk->sk_pacing_rate >> READ_ONCE(sk->sk_pacing_shift));
2505         if (sk->sk_pacing_status == SK_PACING_NONE)
2506                 limit = min_t(unsigned long, limit,
2507                               READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_limit_output_bytes));
2508         limit <<= factor;
2509
2510         if (static_branch_unlikely(&tcp_tx_delay_enabled) &&
2511             tcp_sk(sk)->tcp_tx_delay) {
2512                 u64 extra_bytes = (u64)sk->sk_pacing_rate * tcp_sk(sk)->tcp_tx_delay;
2513
2514                 /* TSQ is based on skb truesize sum (sk_wmem_alloc), so we
2515                  * approximate our needs assuming an ~100% skb->truesize overhead.
2516                  * USEC_PER_SEC is approximated by 2^20.
2517                  * do_div(extra_bytes, USEC_PER_SEC/2) is replaced by a right shift.
2518                  */
2519                 extra_bytes >>= (20 - 1);
2520                 limit += extra_bytes;
2521         }
2522         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2523                 /* Always send skb if rtx queue is empty.
2524                  * No need to wait for TX completion to call us back,
2525                  * after softirq/tasklet schedule.
2526                  * This helps when TX completions are delayed too much.
2527                  */
2528                 if (tcp_rtx_queue_empty(sk))
2529                         return false;
2530
2531                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2532                 /* It is possible TX completion already happened
2533                  * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2534                  * test again the condition.
2535                  */
2536                 smp_mb__after_atomic();
2537                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2538                         return true;
2539         }
2540         return false;
2541 }
2542
2543 static void tcp_chrono_set(struct tcp_sock *tp, const enum tcp_chrono new)
2544 {
2545         const u32 now = tcp_jiffies32;
2546         enum tcp_chrono old = tp->chrono_type;
2547
2548         if (old > TCP_CHRONO_UNSPEC)
2549                 tp->chrono_stat[old - 1] += now - tp->chrono_start;
2550         tp->chrono_start = now;
2551         tp->chrono_type = new;
2552 }
2553
2554 void tcp_chrono_start(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2555 {
2556         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2557
2558         /* If there are multiple conditions worthy of tracking in a
2559          * chronograph then the highest priority enum takes precedence
2560          * over the other conditions. So that if something "more interesting"
2561          * starts happening, stop the previous chrono and start a new one.
2562          */
2563         if (type > tp->chrono_type)
2564                 tcp_chrono_set(tp, type);
2565 }
2566
2567 void tcp_chrono_stop(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2568 {
2569         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2570
2571
2572         /* There are multiple conditions worthy of tracking in a
2573          * chronograph, so that the highest priority enum takes
2574          * precedence over the other conditions (see tcp_chrono_start).
2575          * If a condition stops, we only stop chrono tracking if
2576          * it's the "most interesting" or current chrono we are
2577          * tracking and starts busy chrono if we have pending data.
2578          */
2579         if (tcp_rtx_and_write_queues_empty(sk))
2580                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_UNSPEC);
2581         else if (type == tp->chrono_type)
2582                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_BUSY);
2583 }
2584
2585 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2586  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2587  * window for us.
2588  *
2589  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2590  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2591  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2592  *
2593  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2594  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2595
2596  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2597  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2598  */
2599 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2600                            int push_one, gfp_t gfp)
2601 {
2602         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2603         struct sk_buff *skb;
2604         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2605         int cwnd_quota;
2606         int result;
2607         bool is_cwnd_limited = false, is_rwnd_limited = false;
2608         u32 max_segs;
2609
2610         sent_pkts = 0;
2611
2612         tcp_mstamp_refresh(tp);
2613         if (!push_one) {
2614                 /* Do MTU probing. */
2615                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2616                 if (!result) {
2617                         return false;
2618                 } else if (result > 0) {
2619                         sent_pkts = 1;
2620                 }
2621         }
2622
2623         max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
2624         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2625                 unsigned int limit;
2626
2627                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2628                         /* "skb_mstamp_ns" is used as a start point for the retransmit timer */
2629                         skb->skb_mstamp_ns = tp->tcp_wstamp_ns = tp->tcp_clock_cache;
2630                         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
2631                         tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2632                         goto repair; /* Skip network transmission */
2633                 }
2634
2635                 if (tcp_pacing_check(sk))
2636                         break;
2637
2638                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2639                 BUG_ON(!tso_segs);
2640
2641                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2642                 if (!cwnd_quota) {
2643                         if (push_one == 2)
2644                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2645                                 cwnd_quota = 1;
2646                         else
2647                                 break;
2648                 }
2649
2650                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now))) {
2651                         is_rwnd_limited = true;
2652                         break;
2653                 }
2654
2655                 if (tso_segs == 1) {
2656                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2657                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2658                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2659                                 break;
2660                 } else {
2661                         if (!push_one &&
2662                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2663                                                  &is_rwnd_limited, max_segs))
2664                                 break;
2665                 }
2666
2667                 limit = mss_now;
2668                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2669                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2670                                                     min_t(unsigned int,
2671                                                           cwnd_quota,
2672                                                           max_segs),
2673                                                     nonagle);
2674
2675                 if (skb->len > limit &&
2676                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2677                         break;
2678
2679                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 0))
2680                         break;
2681
2682                 /* Argh, we hit an empty skb(), presumably a thread
2683                  * is sleeping in sendmsg()/sk_stream_wait_memory().
2684                  * We do not want to send a pure-ack packet and have
2685                  * a strange looking rtx queue with empty packet(s).
2686                  */
2687                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq == TCP_SKB_CB(skb)->seq)
2688                         break;
2689
2690                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2691                         break;
2692
2693 repair:
2694                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2695                  * This call will increment packets_out.
2696                  */
2697                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2698
2699                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2700                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2701
2702                 if (push_one)
2703                         break;
2704         }
2705
2706         if (is_rwnd_limited)
2707                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2708         else
2709                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2710
2711         is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd);
2712         if (likely(sent_pkts || is_cwnd_limited))
2713                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2714
2715         if (likely(sent_pkts)) {
2716                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2717                         tp->prr_out += sent_pkts;
2718
2719                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2720                 if (push_one != 2)
2721                         tcp_schedule_loss_probe(sk, false);
2722                 return false;
2723         }
2724         return !tp->packets_out && !tcp_write_queue_empty(sk);
2725 }
2726
2727 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk, bool advancing_rto)
2728 {
2729         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2730         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2731         u32 timeout, rto_delta_us;
2732         int early_retrans;
2733
2734         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2735          * finishes.
2736          */
2737         if (rcu_access_pointer(tp->fastopen_rsk))
2738                 return false;
2739
2740         early_retrans = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_early_retrans);
2741         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2742          * not in loss recovery, that are either limited by cwnd or application.
2743          */
2744         if ((early_retrans != 3 && early_retrans != 4) ||
2745             !tp->packets_out || !tcp_is_sack(tp) ||
2746             (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open &&
2747              icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR))
2748                 return false;
2749
2750         /* Probe timeout is 2*rtt. Add minimum RTO to account
2751          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2752          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2753          */
2754         if (tp->srtt_us) {
2755                 timeout = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 2);
2756                 if (tp->packets_out == 1)
2757                         timeout += TCP_RTO_MIN;
2758                 else
2759                         timeout += TCP_TIMEOUT_MIN;
2760         } else {
2761                 timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
2762         }
2763
2764         /* If the RTO formula yields an earlier time, then use that time. */
2765         rto_delta_us = advancing_rto ?
2766                         jiffies_to_usecs(inet_csk(sk)->icsk_rto) :
2767                         tcp_rto_delta_us(sk);  /* How far in future is RTO? */
2768         if (rto_delta_us > 0)
2769                 timeout = min_t(u32, timeout, usecs_to_jiffies(rto_delta_us));
2770
2771         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout, TCP_RTO_MAX);
2772         return true;
2773 }
2774
2775 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2776  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2777  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2778  */
2779 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2780                                     const struct sk_buff *skb)
2781 {
2782         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2783                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2784                               LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2785                 return true;
2786         }
2787         return false;
2788 }
2789
2790 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2791  * retransmit the last segment.
2792  */
2793 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2794 {
2795         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2796         struct sk_buff *skb;
2797         int pcount;
2798         int mss = tcp_current_mss(sk);
2799
2800         /* At most one outstanding TLP */
2801         if (tp->tlp_high_seq)
2802                 goto rearm_timer;
2803
2804         tp->tlp_retrans = 0;
2805         skb = tcp_send_head(sk);
2806         if (skb && tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2807                 pcount = tp->packets_out;
2808                 tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2809                 if (tp->packets_out > pcount)
2810                         goto probe_sent;
2811                 goto rearm_timer;
2812         }
2813         skb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
2814         if (unlikely(!skb)) {
2815                 WARN_ONCE(tp->packets_out,
2816                           "invalid inflight: %u state %u cwnd %u mss %d\n",
2817                           tp->packets_out, sk->sk_state, tp->snd_cwnd, mss);
2818                 inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2819                 return;
2820         }
2821
2822         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2823                 goto rearm_timer;
2824
2825         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2826         if (WARN_ON(!pcount))
2827                 goto rearm_timer;
2828
2829         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2830                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
2831                                           (pcount - 1) * mss, mss,
2832                                           GFP_ATOMIC)))
2833                         goto rearm_timer;
2834                 skb = skb_rb_next(skb);
2835         }
2836
2837         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2838                 goto rearm_timer;
2839
2840         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1))
2841                 goto rearm_timer;
2842
2843         tp->tlp_retrans = 1;
2844
2845 probe_sent:
2846         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2847         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2848
2849         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2850         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2851         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2852 rearm_timer:
2853         tcp_rearm_rto(sk);
2854 }
2855
2856 /* Push out any pending frames which were held back due to
2857  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2858  * The socket must be locked by the caller.
2859  */
2860 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2861                                int nonagle)
2862 {
2863         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2864          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2865          * all will be happy.
2866          */
2867         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2868                 return;
2869
2870         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2871                            sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC)))
2872                 tcp_check_probe_timer(sk);
2873 }
2874
2875 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2876  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2877  */
2878 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2879 {
2880         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2881
2882         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2883
2884         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2885 }
2886
2887 /* This function returns the amount that we can raise the
2888  * usable window based on the following constraints
2889  *
2890  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2891  * 2. We limit memory per socket
2892  *
2893  * RFC 1122:
2894  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2895  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2896  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2897  *
2898  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2899  * it at least MSS bytes.
2900  *
2901  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2902  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2903  *
2904  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2905  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2906  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2907  * window to always advance by a single byte.
2908  *
2909  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2910  * then this will not be a problem.
2911  *
2912  * BSD seems to make the following compromise:
2913  *
2914  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2915  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2916  *      then set the window to 0.
2917  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2918  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2919  *      and from being larger than the largest representable value.
2920  *
2921  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2922  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2923  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2924  * those cases where the window is constrained on the sender side
2925  * because the pipeline is full.
2926  *
2927  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2928  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2929  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2930  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2931  * of having a fixed window size at almost all times.
2932  *
2933  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2934  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2935  *
2936  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2937  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2938  */
2939 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2940 {
2941         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2942         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2943         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2944          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2945          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2946          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2947          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2948          */
2949         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2950         int free_space = tcp_space(sk);
2951         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2952         int full_space, window;
2953
2954         if (sk_is_mptcp(sk))
2955                 mptcp_space(sk, &free_space, &allowed_space);
2956
2957         full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2958
2959         if (unlikely(mss > full_space)) {
2960                 mss = full_space;
2961                 if (mss <= 0)
2962                         return 0;
2963         }
2964         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2965                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2966
2967                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
2968                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2969                                                4U * tp->advmss);
2970
2971                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2972                  * increase it due to wscale.
2973                  */
2974                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2975
2976                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2977                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2978                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2979                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2980                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2981                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2982                  */
2983                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2984                         return 0;
2985         }
2986
2987         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2988                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2989
2990         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2991          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2992          */
2993         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2994                 window = free_space;
2995
2996                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2997                  * Import case: prevent zero window announcement if
2998                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2999                  */
3000                 window = ALIGN(window, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
3001         } else {
3002                 window = tp->rcv_wnd;
3003                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
3004                  * Window clamp already applied above.
3005                  * If our current window offering is within 1 mss of the
3006                  * free space we just keep it. This prevents the divide
3007                  * and multiply from happening most of the time.
3008                  * We also don't do any window rounding when the free space
3009                  * is too small.
3010                  */
3011                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
3012                         window = rounddown(free_space, mss);
3013                 else if (mss == full_space &&
3014                          free_space > window + (full_space >> 1))
3015                         window = free_space;
3016         }
3017
3018         return window;
3019 }
3020
3021 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
3022                              const struct sk_buff *next_skb)
3023 {
3024         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(next_skb))) {
3025                 const struct skb_shared_info *next_shinfo =
3026                         skb_shinfo(next_skb);
3027                 struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
3028
3029                 shinfo->tx_flags |= next_shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
3030                 shinfo->tskey = next_shinfo->tskey;
3031                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack |=
3032                         TCP_SKB_CB(next_skb)->txstamp_ack;
3033         }
3034 }
3035
3036 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
3037 static bool tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3038 {
3039         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3040         struct sk_buff *next_skb = skb_rb_next(skb);
3041         int next_skb_size;
3042
3043         next_skb_size = next_skb->len;
3044
3045         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
3046
3047         if (next_skb_size) {
3048                 if (next_skb_size <= skb_availroom(skb))
3049                         skb_copy_bits(next_skb, 0, skb_put(skb, next_skb_size),
3050                                       next_skb_size);
3051                 else if (!tcp_skb_shift(skb, next_skb, 1, next_skb_size))
3052                         return false;
3053         }
3054         tcp_highest_sack_replace(sk, next_skb, skb);
3055
3056         /* Update sequence range on original skb. */
3057         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
3058
3059         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
3060         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
3061
3062         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
3063          * packet counting does not break.
3064          */
3065         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
3066         TCP_SKB_CB(skb)->eor = TCP_SKB_CB(next_skb)->eor;
3067
3068         /* changed transmit queue under us so clear hints */
3069         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
3070         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
3071                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
3072
3073         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
3074
3075         tcp_skb_collapse_tstamp(skb, next_skb);
3076
3077         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(next_skb, sk);
3078         return true;
3079 }
3080
3081 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
3082 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3083 {
3084         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
3085                 return false;
3086         if (skb_cloned(skb))
3087                 return false;
3088         /* Some heuristics for collapsing over SACK'd could be invented */
3089         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
3090                 return false;
3091
3092         return true;
3093 }
3094
3095 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
3096  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
3097  */
3098 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
3099                                      int space)
3100 {
3101         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3102         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
3103         bool first = true;
3104
3105         if (!READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_retrans_collapse))
3106                 return;
3107         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
3108                 return;
3109
3110         skb_rbtree_walk_from_safe(skb, tmp) {
3111                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
3112                         break;
3113
3114                 if (!tcp_skb_can_collapse(to, skb))
3115                         break;
3116
3117                 space -= skb->len;
3118
3119                 if (first) {
3120                         first = false;
3121                         continue;
3122                 }
3123
3124                 if (space < 0)
3125                         break;
3126
3127                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
3128                         break;
3129
3130                 if (!tcp_collapse_retrans(sk, to))
3131                         break;
3132         }
3133 }
3134
3135 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
3136  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
3137  * error occurred which prevented the send.
3138  */
3139 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
3140 {
3141         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3142         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3143         unsigned int cur_mss;
3144         int diff, len, err;
3145         int avail_wnd;
3146
3147         /* Inconclusive MTU probe */
3148         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
3149                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
3150
3151         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
3152          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
3153          */
3154         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
3155             min_t(u32, sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2),
3156                   sk->sk_sndbuf))
3157                 return -EAGAIN;
3158
3159         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
3160                 return -EBUSY;
3161
3162         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
3163                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))) {
3164                         WARN_ON_ONCE(1);
3165                         return -EINVAL;
3166                 }
3167                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3168                         return -ENOMEM;
3169         }
3170
3171         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3172                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3173
3174         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
3175         avail_wnd = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3176
3177         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
3178          * new window, do not retransmit it. The exception is the
3179          * case, when window is shrunk to zero. In this case
3180          * our retransmit of one segment serves as a zero window probe.
3181          */
3182         if (avail_wnd <= 0) {
3183                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
3184                         return -EAGAIN;
3185                 avail_wnd = cur_mss;
3186         }
3187
3188         len = cur_mss * segs;
3189         if (len > avail_wnd) {
3190                 len = rounddown(avail_wnd, cur_mss);
3191                 if (!len)
3192                         len = avail_wnd;
3193         }
3194         if (skb->len > len) {
3195                 if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb, len,
3196                                  cur_mss, GFP_ATOMIC))
3197                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
3198         } else {
3199                 if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
3200                         return -ENOMEM;
3201
3202                 diff = tcp_skb_pcount(skb);
3203                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, cur_mss);
3204                 diff -= tcp_skb_pcount(skb);
3205                 if (diff)
3206                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
3207                 avail_wnd = min_t(int, avail_wnd, cur_mss);
3208                 if (skb->len < avail_wnd)
3209                         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, avail_wnd);
3210         }
3211
3212         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
3213         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
3214                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
3215
3216         /* Update global and local TCP statistics. */
3217         segs = tcp_skb_pcount(skb);
3218         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS, segs);
3219         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
3220                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3221         tp->total_retrans += segs;
3222         tp->bytes_retrans += skb->len;
3223
3224         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
3225          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
3226          * beyond what csum_start can cover.
3227          */
3228         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
3229                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
3230                 struct sk_buff *nskb;
3231
3232                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3233                         nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3234                         if (nskb) {
3235                                 nskb->dev = NULL;
3236                                 err = tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC);
3237                         } else {
3238                                 err = -ENOBUFS;
3239                         }
3240                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3241
3242                 if (!err) {
3243                         tcp_update_skb_after_send(sk, skb, tp->tcp_wstamp_ns);
3244                         tcp_rate_skb_sent(sk, skb);
3245                 }
3246         } else {
3247                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3248         }
3249
3250         /* To avoid taking spuriously low RTT samples based on a timestamp
3251          * for a transmit that never happened, always mark EVER_RETRANS
3252          */
3253         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
3254
3255         if (BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB_FLAG))
3256                 tcp_call_bpf_3arg(sk, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB,
3257                                   TCP_SKB_CB(skb)->seq, segs, err);
3258
3259         if (likely(!err)) {
3260                 trace_tcp_retransmit_skb(sk, skb);
3261         } else if (err != -EBUSY) {
3262                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL, segs);
3263         }
3264         return err;
3265 }
3266
3267 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
3268 {
3269         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3270         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs);
3271
3272         if (err == 0) {
3273 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3274                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
3275                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
3276                 }
3277 #endif
3278                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
3279                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
3280         }
3281
3282         /* Save stamp of the first (attempted) retransmit. */
3283         if (!tp->retrans_stamp)
3284                 tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
3285
3286         if (tp->undo_retrans < 0)
3287                 tp->undo_retrans = 0;
3288         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
3289         return err;
3290 }
3291
3292 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
3293  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
3294  * resending the rest of the retransmit queue, until either
3295  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
3296  */
3297 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
3298 {
3299         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3300         struct sk_buff *skb, *rtx_head, *hole = NULL;
3301         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3302         bool rearm_timer = false;
3303         u32 max_segs;
3304         int mib_idx;
3305
3306         if (!tp->packets_out)
3307                 return;
3308
3309         rtx_head = tcp_rtx_queue_head(sk);
3310         skb = tp->retransmit_skb_hint ?: rtx_head;
3311         max_segs = tcp_tso_segs(sk, tcp_current_mss(sk));
3312         skb_rbtree_walk_from(skb) {
3313                 __u8 sacked;
3314                 int segs;
3315
3316                 if (tcp_pacing_check(sk))
3317                         break;
3318
3319                 /* we could do better than to assign each time */
3320                 if (!hole)
3321                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
3322
3323                 segs = tp->snd_cwnd - tcp_packets_in_flight(tp);
3324                 if (segs <= 0)
3325                         break;
3326                 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
3327                 /* In case tcp_shift_skb_data() have aggregated large skbs,
3328                  * we need to make sure not sending too bigs TSO packets
3329                  */
3330                 segs = min_t(int, segs, max_segs);
3331
3332                 if (tp->retrans_out >= tp->lost_out) {
3333                         break;
3334                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
3335                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
3336                                 hole = skb;
3337                         continue;
3338
3339                 } else {
3340                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
3341                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
3342                         else
3343                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
3344                 }
3345
3346                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
3347                         continue;
3348
3349                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 1))
3350                         break;
3351
3352                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs))
3353                         break;
3354
3355                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), mib_idx, tcp_skb_pcount(skb));
3356
3357                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
3358                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
3359
3360                 if (skb == rtx_head &&
3361                     icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_REO_TIMEOUT)
3362                         rearm_timer = true;
3363
3364         }
3365         if (rearm_timer)
3366                 tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3367                                      inet_csk(sk)->icsk_rto,
3368                                      TCP_RTO_MAX);
3369 }
3370
3371 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
3372  * connection tear down and (memory) recovery.
3373  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
3374  * or even be forced to close flow without any FIN.
3375  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
3376  * with edge trigger epoll()
3377  */
3378 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
3379 {
3380         int delta, amt;
3381
3382         delta = size - sk->sk_forward_alloc;
3383         if (delta <= 0)
3384                 return;
3385         amt = sk_mem_pages(delta);
3386         sk->sk_forward_alloc += amt * SK_MEM_QUANTUM;
3387         sk_memory_allocated_add(sk, amt);
3388
3389         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg)
3390                 mem_cgroup_charge_skmem(sk->sk_memcg, amt);
3391 }
3392
3393 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
3394  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
3395  */
3396 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
3397 {
3398         struct sk_buff *skb, *tskb, *tail = tcp_write_queue_tail(sk);
3399         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3400
3401         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
3402          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
3403          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
3404          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
3405          */
3406         tskb = tail;
3407         if (!tskb && tcp_under_memory_pressure(sk))
3408                 tskb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
3409
3410         if (tskb) {
3411                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
3412                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
3413                 tp->write_seq++;
3414                 if (!tail) {
3415                         /* This means tskb was already sent.
3416                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
3417                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
3418                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
3419                          * does not change tp->snd_nxt.
3420                          */
3421                         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->snd_nxt + 1);
3422                         return;
3423                 }
3424         } else {
3425                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
3426                 if (unlikely(!skb))
3427                         return;
3428
3429                 INIT_LIST_HEAD(&skb->tcp_tsorted_anchor);
3430                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3431                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
3432                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
3433                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
3434                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
3435                 tcp_queue_skb(sk, skb);
3436         }
3437         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
3438 }
3439
3440 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
3441  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
3442  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
3443  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
3444  */
3445 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
3446 {
3447         struct sk_buff *skb;
3448
3449         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
3450
3451         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
3452         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
3453         if (!skb) {
3454                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3455                 return;
3456         }
3457
3458         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3459         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3460         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
3461                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
3462         tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3463         /* Send it off. */
3464         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
3465                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3466
3467         /* skb of trace_tcp_send_reset() keeps the skb that caused RST,
3468          * skb here is different to the troublesome skb, so use NULL
3469          */
3470         trace_tcp_send_reset(sk, NULL);
3471 }
3472
3473 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
3474  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
3475  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
3476  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
3477  * and rcv_wscale values will not be correct.
3478  */
3479 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
3480 {
3481         struct sk_buff *skb;
3482
3483         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
3484         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3485                 pr_err("%s: wrong queue state\n", __func__);
3486                 return -EFAULT;
3487         }
3488         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
3489                 if (skb_cloned(skb)) {
3490                         struct sk_buff *nskb;
3491
3492                         tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3493                                 nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
3494                         } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3495                         if (!nskb)
3496                                 return -ENOMEM;
3497                         INIT_LIST_HEAD(&nskb->tcp_tsorted_anchor);
3498                         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
3499                         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3500                         __skb_header_release(nskb);
3501                         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, nskb);
3502                         sk_wmem_queued_add(sk, nskb->truesize);
3503                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
3504                         skb = nskb;
3505                 }
3506
3507                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
3508                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
3509         }
3510         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3511 }
3512
3513 /**
3514  * tcp_make_synack - Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3515  * @sk: listener socket
3516  * @dst: dst entry attached to the SYNACK. It is consumed and caller
3517  *       should not use it again.
3518  * @req: request_sock pointer
3519  * @foc: cookie for tcp fast open
3520  * @synack_type: Type of synack to prepare
3521  * @syn_skb: SYN packet just received.  It could be NULL for rtx case.
3522  */
3523 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3524                                 struct request_sock *req,
3525                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3526                                 enum tcp_synack_type synack_type,
3527                                 struct sk_buff *syn_skb)
3528 {
3529         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3530         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3531         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3532         struct tcp_out_options opts;
3533         struct sk_buff *skb;
3534         int tcp_header_size;
3535         struct tcphdr *th;
3536         int mss;
3537         u64 now;
3538
3539         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3540         if (unlikely(!skb)) {
3541                 dst_release(dst);
3542                 return NULL;
3543         }
3544         /* Reserve space for headers. */
3545         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3546
3547         switch (synack_type) {
3548         case TCP_SYNACK_NORMAL:
3549                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3550                 break;
3551         case TCP_SYNACK_COOKIE:
3552                 /* Under synflood, we do not attach skb to a socket,
3553                  * to avoid false sharing.
3554                  */
3555                 break;
3556         case TCP_SYNACK_FASTOPEN:
3557                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3558                  * cpu might call us concurrently.
3559                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3560                  */
3561                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3562                 break;
3563         }
3564         skb_dst_set(skb, dst);
3565
3566         mss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3567
3568         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3569         now = tcp_clock_ns();
3570 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3571         if (unlikely(synack_type == TCP_SYNACK_COOKIE && ireq->tstamp_ok))
3572                 skb->skb_mstamp_ns = cookie_init_timestamp(req, now);
3573         else
3574 #endif
3575         {
3576                 skb->skb_mstamp_ns = now;
3577                 if (!tcp_rsk(req)->snt_synack) /* Timestamp first SYNACK */
3578                         tcp_rsk(req)->snt_synack = tcp_skb_timestamp_us(skb);
3579         }
3580
3581 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3582         rcu_read_lock();
3583         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3584 #endif
3585         skb_set_hash(skb, tcp_rsk(req)->txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
3586         /* bpf program will be interested in the tcp_flags */
3587         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK;
3588         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, md5,
3589                                              foc, synack_type,
3590                                              syn_skb) + sizeof(*th);
3591
3592         skb_push(skb, tcp_header_size);
3593         skb_reset_transport_header(skb);
3594
3595         th = (struct tcphdr *)skb->data;
3596         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3597         th->syn = 1;
3598         th->ack = 1;
3599         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3600         th->source = htons(ireq->ir_num);
3601         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3602         skb->mark = ireq->ir_mark;
3603         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3604         th->seq = htonl(tcp_rsk(req)->snt_isn);
3605         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3606         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3607
3608         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3609         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3610         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), NULL, &opts);
3611         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3612         __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3613
3614 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3615         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3616         if (md5)
3617                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3618                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3619         rcu_read_unlock();
3620 #endif
3621
3622         bpf_skops_write_hdr_opt((struct sock *)sk, skb, req, syn_skb,
3623                                 synack_type, &opts);
3624
3625         skb->skb_mstamp_ns = now;
3626         tcp_add_tx_delay(skb, tp);
3627
3628         return skb;
3629 }
3630 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3631
3632 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3633 {
3634         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3635         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3636         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3637
3638         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3639                 return;
3640
3641         rcu_read_lock();
3642         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3643         if (likely(ca && bpf_try_module_get(ca, ca->owner))) {
3644                 bpf_module_put(icsk->icsk_ca_ops, icsk->icsk_ca_ops->owner);
3645                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3646                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3647         }
3648         rcu_read_unlock();
3649 }
3650
3651 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3652 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3653 {
3654         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3655         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3656         __u8 rcv_wscale;
3657         u32 rcv_wnd;
3658
3659         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3660          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3661          */
3662         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
3663         if (READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps))
3664                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
3665
3666 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3667         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk))
3668                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
3669 #endif
3670
3671         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3672         if (tp->rx_opt.user_mss)
3673                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3674         tp->max_window = 0;
3675         tcp_mtup_init(sk);
3676         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3677
3678         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3679
3680         if (!tp->window_clamp)
3681                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3682         tp->advmss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3683
3684         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3685
3686         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3687         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3688             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3689                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3690
3691         rcv_wnd = tcp_rwnd_init_bpf(sk);
3692         if (rcv_wnd == 0)
3693                 rcv_wnd = dst_metric(dst, RTAX_INITRWND);
3694
3695         tcp_select_initial_window(sk, tcp_full_space(sk),
3696                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3697                                   &tp->rcv_wnd,
3698                                   &tp->window_clamp,
3699                                   READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling),
3700                                   &rcv_wscale,
3701                                   rcv_wnd);
3702
3703         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3704         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3705
3706         sk->sk_err = 0;
3707         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3708         tp->snd_wnd = 0;
3709         tcp_init_wl(tp, 0);
3710         tcp_write_queue_purge(sk);
3711         tp->snd_una = tp->write_seq;
3712         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3713         tp->snd_up = tp->write_seq;
3714         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->write_seq);
3715
3716         if (likely(!tp->repair))
3717                 tp->rcv_nxt = 0;
3718         else
3719                 tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3720         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3721         WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
3722
3723         inet_csk(sk)->icsk_rto = tcp_timeout_init(sk);
3724         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3725         tcp_clear_retrans(tp);
3726 }
3727
3728 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3729 {
3730         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3731         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3732
3733         tcb->end_seq += skb->len;
3734         __skb_header_release(skb);
3735         sk_wmem_queued_add(sk, skb->truesize);
3736         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3737         WRITE_ONCE(tp->write_seq, tcb->end_seq);
3738         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3739 }
3740
3741 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3742  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3743  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3744  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3745  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3746  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3747  */
3748 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3749 {
3750         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3751         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3752         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3753         int space, err = 0;
3754         struct sk_buff *syn_data;
3755
3756         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3757         if (!tcp_fastopen_cookie_check(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie))
3758                 goto fallback;
3759
3760         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3761          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3762          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3763          */
3764         tp->rx_opt.mss_clamp = tcp_mss_clamp(tp, tp->rx_opt.mss_clamp);
3765         /* Sync mss_cache after updating the mss_clamp */
3766         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
3767
3768         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie) -
3769                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3770
3771         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3772
3773         /* limit to order-0 allocations */
3774         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3775
3776         syn_data = sk_stream_alloc_skb(sk, space, sk->sk_allocation, false);
3777         if (!syn_data)
3778                 goto fallback;
3779         syn_data->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3780         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3781         if (space) {
3782                 int copied = copy_from_iter(skb_put(syn_data, space), space,
3783                                             &fo->data->msg_iter);
3784                 if (unlikely(!copied)) {
3785                         tcp_skb_tsorted_anchor_cleanup(syn_data);
3786                         kfree_skb(syn_data);
3787                         goto fallback;
3788                 }
3789                 if (copied != space) {
3790                         skb_trim(syn_data, copied);
3791                         space = copied;
3792                 }
3793                 skb_zcopy_set(syn_data, fo->uarg, NULL);
3794         }
3795         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3796         if (space == fo->size)
3797                 fo->data = NULL;
3798         fo->copied = space;
3799
3800         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3801         if (syn_data->len)
3802                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3803
3804         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3805
3806         syn->skb_mstamp_ns = syn_data->skb_mstamp_ns;
3807
3808         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3809          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3810          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3811          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3812          */
3813         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3814         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3815         if (!err) {
3816                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3817                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, syn_data);
3818                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3819                 goto done;
3820         }
3821
3822         /* data was not sent, put it in write_queue */
3823         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, syn_data);
3824         tp->packets_out -= tcp_skb_pcount(syn_data);
3825
3826 fallback:
3827         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3828         if (fo->cookie.len > 0)
3829                 fo->cookie.len = 0;
3830         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3831         if (err)
3832                 tp->syn_fastopen = 0;
3833 done:
3834         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3835         return err;
3836 }
3837
3838 /* Build a SYN and send it off. */
3839 int tcp_connect(struct sock *sk)
3840 {
3841         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3842         struct sk_buff *buff;
3843         int err;
3844
3845         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_TCP_CONNECT_CB, 0, NULL);
3846
3847         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3848                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3849
3850         tcp_connect_init(sk);
3851
3852         if (unlikely(tp->repair)) {
3853                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3854                 return 0;
3855         }
3856
3857         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, sk->sk_allocation, true);
3858         if (unlikely(!buff))
3859                 return -ENOBUFS;
3860
3861         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3862         tcp_mstamp_refresh(tp);
3863         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp(tp);
3864         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3865         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3866         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
3867
3868         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3869         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3870               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3871         if (err == -ECONNREFUSED)
3872                 return err;
3873
3874         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3875          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3876          */
3877         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->write_seq);
3878         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3879         buff = tcp_send_head(sk);
3880         if (unlikely(buff)) {
3881                 WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->seq);
3882                 tp->pushed_seq  = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3883         }
3884         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3885
3886         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3887         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3888                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3889         return 0;
3890 }
3891 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3892
3893 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3894  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3895  * for details.
3896  */
3897 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3898 {
3899         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3900         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3901         unsigned long timeout;
3902
3903         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3904                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3905                 int max_ato = HZ / 2;
3906
3907                 if (inet_csk_in_pingpong_mode(sk) ||
3908                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3909                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3910
3911                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3912
3913                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3914                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3915                  * directly.
3916                  */
3917                 if (tp->srtt_us) {
3918                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3919                                         TCP_DELACK_MIN);
3920
3921                         if (rtt < max_ato)
3922                                 max_ato = rtt;
3923                 }
3924
3925                 ato = min(ato, max_ato);
3926         }
3927
3928         ato = min_t(u32, ato, inet_csk(sk)->icsk_delack_max);
3929
3930         /* Stay within the limit we were given */
3931         timeout = jiffies + ato;
3932
3933         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3934         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3935                 /* If delack timer is about to expire, send ACK now. */
3936                 if (time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3937                         tcp_send_ack(sk);
3938                         return;
3939                 }
3940
3941                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3942                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3943         }
3944         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3945         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3946         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3947 }
3948
3949 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3950 void __tcp_send_ack(struct sock *sk, u32 rcv_nxt)
3951 {
3952         struct sk_buff *buff;
3953
3954         /* If we have been reset, we may not send again. */
3955         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3956                 return;
3957
3958         /* We are not putting this on the write queue, so
3959          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3960          * sock.
3961          */
3962         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3963                          sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3964         if (unlikely(!buff)) {
3965                 struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3966                 unsigned long delay;
3967
3968                 delay = TCP_DELACK_MAX << icsk->icsk_ack.retry;
3969                 if (delay < TCP_RTO_MAX)
3970                         icsk->icsk_ack.retry++;
3971                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3972                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3973                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK, delay, TCP_RTO_MAX);
3974                 return;
3975         }
3976
3977         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3978         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3979         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3980
3981         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
3982          * too much.
3983          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
3984          */
3985         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
3986
3987         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3988         __tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, (__force gfp_t)0, rcv_nxt);
3989 }
3990 EXPORT_SYMBOL_GPL(__tcp_send_ack);
3991
3992 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3993 {
3994         __tcp_send_ack(sk, tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
3995 }
3996
3997 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3998  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3999  *
4000  * Question: what should we make while urgent mode?
4001  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
4002  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
4003  *
4004  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
4005  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
4006  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
4007  */
4008 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
4009 {
4010         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4011         struct sk_buff *skb;
4012
4013         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
4014         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
4015                         sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
4016         if (!skb)
4017                 return -1;
4018
4019         /* Reserve space for headers and set control bits. */
4020         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
4021         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
4022          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
4023          * send it.
4024          */
4025         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
4026         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
4027         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, (__force gfp_t)0);
4028 }
4029
4030 /* Called from setsockopt( ... TCP_REPAIR ) */
4031 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
4032 {
4033         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
4034                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
4035                 tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
4036                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
4037         }
4038 }
4039
4040 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
4041 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
4042 {
4043         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4044         struct sk_buff *skb;
4045
4046         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4047                 return -1;
4048
4049         skb = tcp_send_head(sk);
4050         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
4051                 int err;
4052                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
4053                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4054
4055                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
4056                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4057
4058                 /* We are probing the opening of a window
4059                  * but the window size is != 0
4060                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
4061                  */
4062                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
4063                     skb->len > mss) {
4064                         seg_size = min(seg_size, mss);
4065                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
4066                         if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
4067                                          skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
4068                                 return -1;
4069                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
4070                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
4071
4072                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
4073                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
4074                 if (!err)
4075                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
4076                 return err;
4077         } else {
4078                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
4079                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
4080                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
4081         }
4082 }
4083
4084 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
4085  * a partial packet else a zero probe.
4086  */
4087 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
4088 {
4089         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
4090         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4091         struct net *net = sock_net(sk);
4092         unsigned long timeout;
4093         int err;
4094
4095         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
4096
4097         if (tp->packets_out || tcp_write_queue_empty(sk)) {
4098                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
4099                 icsk->icsk_probes_out = 0;
4100                 icsk->icsk_backoff = 0;
4101                 icsk->icsk_probes_tstamp = 0;
4102                 return;
4103         }
4104
4105         icsk->icsk_probes_out++;
4106         if (err <= 0) {
4107                 if (icsk->icsk_backoff < READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_retries2))
4108                         icsk->icsk_backoff++;
4109                 timeout = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
4110         } else {
4111                 /* If packet was not sent due to local congestion,
4112                  * Let senders fight for local resources conservatively.
4113                  */
4114                 timeout = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
4115         }
4116
4117         timeout = tcp_clamp_probe0_to_user_timeout(sk, timeout);
4118         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0, timeout, TCP_RTO_MAX);
4119 }
4120
4121 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
4122 {
4123         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
4124         struct flowi fl;
4125         int res;
4126
4127         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
4128         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, TCP_SYNACK_NORMAL,
4129                                   NULL);
4130         if (!res) {
4131                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
4132                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
4133                 if (unlikely(tcp_passive_fastopen(sk)))
4134                         tcp_sk(sk)->total_retrans++;
4135                 trace_tcp_retransmit_synack(sk, req);
4136         }
4137         return res;
4138 }
4139 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);