GNU Linux-libre 5.10.217-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, u32 rcv_nxt)
181 {
182         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
183
184         if (unlikely(tp->compressed_ack)) {
185                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPACKCOMPRESSED,
186                               tp->compressed_ack);
187                 tp->compressed_ack = 0;
188                 if (hrtimer_try_to_cancel(&tp->compressed_ack_timer) == 1)
189                         __sock_put(sk);
190         }
191
192         if (unlikely(rcv_nxt != tp->rcv_nxt))
193                 return;  /* Special ACK sent by DCTCP to reflect ECN */
194         tcp_dec_quickack_mode(sk);
195         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
196 }
197
198 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
199  * Based on the assumption that the given amount of space
200  * will be offered. Store the results in the tp structure.
201  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
202  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
203  * This MUST be enforced by all callers.
204  */
205 void tcp_select_initial_window(const struct sock *sk, int __space, __u32 mss,
206                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
207                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
208                                __u32 init_rcv_wnd)
209 {
210         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
211
212         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
213         if (*window_clamp == 0)
214                 (*window_clamp) = (U16_MAX << TCP_MAX_WSCALE);
215         space = min(*window_clamp, space);
216
217         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
218         if (space > mss)
219                 space = rounddown(space, mss);
220
221         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
222          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
223          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
224          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
225          * unless the remote has sent us a window scaling option,
226          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
227          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
228          */
229         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
230                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
231         else
232                 (*rcv_wnd) = min_t(u32, space, U16_MAX);
233
234         if (init_rcv_wnd)
235                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
236
237         *rcv_wscale = 0;
238         if (wscale_ok) {
239                 /* Set window scaling on max possible window */
240                 space = max_t(u32, space, READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]));
241                 space = max_t(u32, space, READ_ONCE(sysctl_rmem_max));
242                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
243                 *rcv_wscale = clamp_t(int, ilog2(space) - 15,
244                                       0, TCP_MAX_WSCALE);
245         }
246         /* Set the clamp no higher than max representable value */
247         (*window_clamp) = min_t(__u32, U16_MAX << (*rcv_wscale), *window_clamp);
248 }
249 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
250
251 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
252  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
253  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
254  * frame.
255  */
256 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
257 {
258         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
259         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
260         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
261         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
262
263         /* Never shrink the offered window */
264         if (new_win < cur_win) {
265                 /* Danger Will Robinson!
266                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
267                  * we will not be able to advertise a zero
268                  * window in time.  --DaveM
269                  *
270                  * Relax Will Robinson.
271                  */
272                 if (new_win == 0)
273                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
274                                       LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
275                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
276         }
277         tp->rcv_wnd = new_win;
278         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
279
280         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
281          * scaled window.
282          */
283         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale &&
284             sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
285                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
286         else
287                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
288
289         /* RFC1323 scaling applied */
290         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
291
292         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
293         if (new_win == 0) {
294                 tp->pred_flags = 0;
295                 if (old_win)
296                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
297                                       LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
298         } else if (old_win == 0) {
299                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
300         }
301
302         return new_win;
303 }
304
305 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
306 static void tcp_ecn_send_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
307 {
308         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
309
310         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
311         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
312                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
313         else if (tcp_ca_needs_ecn(sk) ||
314                  tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk))
315                 INET_ECN_xmit(sk);
316 }
317
318 /* Packet ECN state for a SYN.  */
319 static void tcp_ecn_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
320 {
321         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
322         bool bpf_needs_ecn = tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk);
323         bool use_ecn = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1 ||
324                 tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn;
325
326         if (!use_ecn) {
327                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
328
329                 if (dst && dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_ECN))
330                         use_ecn = true;
331         }
332
333         tp->ecn_flags = 0;
334
335         if (use_ecn) {
336                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
337                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
338                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn)
339                         INET_ECN_xmit(sk);
340         }
341 }
342
343 static void tcp_ecn_clear_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
344 {
345         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn_fallback)
346                 /* tp->ecn_flags are cleared at a later point in time when
347                  * SYN ACK is ultimatively being received.
348                  */
349                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~(TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR);
350 }
351
352 static void
353 tcp_ecn_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
354 {
355         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
356                 th->ece = 1;
357 }
358
359 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
360  * be sent.
361  */
362 static void tcp_ecn_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
363                          struct tcphdr *th, int tcp_header_len)
364 {
365         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
366
367         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
368                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
369                 if (skb->len != tcp_header_len &&
370                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
371                         INET_ECN_xmit(sk);
372                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
373                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
374                                 th->cwr = 1;
375                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
376                         }
377                 } else if (!tcp_ca_needs_ecn(sk)) {
378                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
379                         INET_ECN_dontxmit(sk);
380                 }
381                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
382                         th->ece = 1;
383         }
384 }
385
386 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
387  * auto increment end seqno.
388  */
389 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
390 {
391         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
392
393         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
394         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
395
396         tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
397
398         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
399         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
400                 seq++;
401         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
402 }
403
404 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
405 {
406         return tp->snd_una != tp->snd_up;
407 }
408
409 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
410 #define OPTION_TS               (1 << 1)
411 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
412 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
413 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
414 #define OPTION_SMC              (1 << 9)
415 #define OPTION_MPTCP            (1 << 10)
416
417 static void smc_options_write(__be32 *ptr, u16 *options)
418 {
419 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
420         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
421                 if (unlikely(OPTION_SMC & *options)) {
422                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
423                                        (TCPOPT_NOP  << 16) |
424                                        (TCPOPT_EXP <<  8) |
425                                        (TCPOLEN_EXP_SMC_BASE));
426                         *ptr++ = htonl(TCPOPT_SMC_MAGIC);
427                 }
428         }
429 #endif
430 }
431
432 struct tcp_out_options {
433         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
434         u16 mss;                /* 0 to disable */
435         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
436         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
437         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
438         u8 bpf_opt_len;         /* length of BPF hdr option */
439         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
440         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
441         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
442         struct mptcp_out_options mptcp;
443 };
444
445 static void mptcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_out_options *opts)
446 {
447 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP)
448         if (unlikely(OPTION_MPTCP & opts->options))
449                 mptcp_write_options(ptr, &opts->mptcp);
450 #endif
451 }
452
453 #ifdef CONFIG_CGROUP_BPF
454 static int bpf_skops_write_hdr_opt_arg0(struct sk_buff *skb,
455                                         enum tcp_synack_type synack_type)
456 {
457         if (unlikely(!skb))
458                 return BPF_WRITE_HDR_TCP_CURRENT_MSS;
459
460         if (unlikely(synack_type == TCP_SYNACK_COOKIE))
461                 return BPF_WRITE_HDR_TCP_SYNACK_COOKIE;
462
463         return 0;
464 }
465
466 /* req, syn_skb and synack_type are used when writing synack */
467 static void bpf_skops_hdr_opt_len(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
468                                   struct request_sock *req,
469                                   struct sk_buff *syn_skb,
470                                   enum tcp_synack_type synack_type,
471                                   struct tcp_out_options *opts,
472                                   unsigned int *remaining)
473 {
474         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
475         int err;
476
477         if (likely(!BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tcp_sk(sk),
478                                            BPF_SOCK_OPS_WRITE_HDR_OPT_CB_FLAG)) ||
479             !*remaining)
480                 return;
481
482         /* *remaining has already been aligned to 4 bytes, so *remaining >= 4 */
483
484         /* init sock_ops */
485         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
486
487         sock_ops.op = BPF_SOCK_OPS_HDR_OPT_LEN_CB;
488
489         if (req) {
490                 /* The listen "sk" cannot be passed here because
491                  * it is not locked.  It would not make too much
492                  * sense to do bpf_setsockopt(listen_sk) based
493                  * on individual connection request also.
494                  *
495                  * Thus, "req" is passed here and the cgroup-bpf-progs
496                  * of the listen "sk" will be run.
497                  *
498                  * "req" is also used here for fastopen even the "sk" here is
499                  * a fullsock "child" sk.  It is to keep the behavior
500                  * consistent between fastopen and non-fastopen on
501                  * the bpf programming side.
502                  */
503                 sock_ops.sk = (struct sock *)req;
504                 sock_ops.syn_skb = syn_skb;
505         } else {
506                 sock_owned_by_me(sk);
507
508                 sock_ops.is_fullsock = 1;
509                 sock_ops.sk = sk;
510         }
511
512         sock_ops.args[0] = bpf_skops_write_hdr_opt_arg0(skb, synack_type);
513         sock_ops.remaining_opt_len = *remaining;
514         /* tcp_current_mss() does not pass a skb */
515         if (skb)
516                 bpf_skops_init_skb(&sock_ops, skb, 0);
517
518         err = BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS_SK(&sock_ops, sk);
519
520         if (err || sock_ops.remaining_opt_len == *remaining)
521                 return;
522
523         opts->bpf_opt_len = *remaining - sock_ops.remaining_opt_len;
524         /* round up to 4 bytes */
525         opts->bpf_opt_len = (opts->bpf_opt_len + 3) & ~3;
526
527         *remaining -= opts->bpf_opt_len;
528 }
529
530 static void bpf_skops_write_hdr_opt(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
531                                     struct request_sock *req,
532                                     struct sk_buff *syn_skb,
533                                     enum tcp_synack_type synack_type,
534                                     struct tcp_out_options *opts)
535 {
536         u8 first_opt_off, nr_written, max_opt_len = opts->bpf_opt_len;
537         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
538         int err;
539
540         if (likely(!max_opt_len))
541                 return;
542
543         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
544
545         sock_ops.op = BPF_SOCK_OPS_WRITE_HDR_OPT_CB;
546
547         if (req) {
548                 sock_ops.sk = (struct sock *)req;
549                 sock_ops.syn_skb = syn_skb;
550         } else {
551                 sock_owned_by_me(sk);
552
553                 sock_ops.is_fullsock = 1;
554                 sock_ops.sk = sk;
555         }
556
557         sock_ops.args[0] = bpf_skops_write_hdr_opt_arg0(skb, synack_type);
558         sock_ops.remaining_opt_len = max_opt_len;
559         first_opt_off = tcp_hdrlen(skb) - max_opt_len;
560         bpf_skops_init_skb(&sock_ops, skb, first_opt_off);
561
562         err = BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS_SK(&sock_ops, sk);
563
564         if (err)
565                 nr_written = 0;
566         else
567                 nr_written = max_opt_len - sock_ops.remaining_opt_len;
568
569         if (nr_written < max_opt_len)
570                 memset(skb->data + first_opt_off + nr_written, TCPOPT_NOP,
571                        max_opt_len - nr_written);
572 }
573 #else
574 static void bpf_skops_hdr_opt_len(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
575                                   struct request_sock *req,
576                                   struct sk_buff *syn_skb,
577                                   enum tcp_synack_type synack_type,
578                                   struct tcp_out_options *opts,
579                                   unsigned int *remaining)
580 {
581 }
582
583 static void bpf_skops_write_hdr_opt(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
584                                     struct request_sock *req,
585                                     struct sk_buff *syn_skb,
586                                     enum tcp_synack_type synack_type,
587                                     struct tcp_out_options *opts)
588 {
589 }
590 #endif
591
592 /* Write previously computed TCP options to the packet.
593  *
594  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
595  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
596  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
597  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
598  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
599  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
600  * particular reason why the ordering would need to be changed).
601  *
602  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
603  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
604  */
605 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
606                               struct tcp_out_options *opts)
607 {
608         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
609
610         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
611                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
612                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
613                 /* overload cookie hash location */
614                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
615                 ptr += 4;
616         }
617
618         if (unlikely(opts->mss)) {
619                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
620                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
621                                opts->mss);
622         }
623
624         if (likely(OPTION_TS & options)) {
625                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
626                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
627                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
628                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
629                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
630                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
631                 } else {
632                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
633                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
634                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
635                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
636                 }
637                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
638                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
639         }
640
641         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
642                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
643                                (TCPOPT_NOP << 16) |
644                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
645                                TCPOLEN_SACK_PERM);
646         }
647
648         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
649                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
650                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
651                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
652                                opts->ws);
653         }
654
655         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
656                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
657                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
658                 int this_sack;
659
660                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
661                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
662                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
663                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
664                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
665
666                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
667                      ++this_sack) {
668                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
669                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
670                 }
671
672                 tp->rx_opt.dsack = 0;
673         }
674
675         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
676                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
677                 u8 *p = (u8 *)ptr;
678                 u32 len; /* Fast Open option length */
679
680                 if (foc->exp) {
681                         len = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
682                         *ptr = htonl((TCPOPT_EXP << 24) | (len << 16) |
683                                      TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
684                         p += TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE;
685                 } else {
686                         len = TCPOLEN_FASTOPEN_BASE + foc->len;
687                         *p++ = TCPOPT_FASTOPEN;
688                         *p++ = len;
689                 }
690
691                 memcpy(p, foc->val, foc->len);
692                 if ((len & 3) == 2) {
693                         p[foc->len] = TCPOPT_NOP;
694                         p[foc->len + 1] = TCPOPT_NOP;
695                 }
696                 ptr += (len + 3) >> 2;
697         }
698
699         smc_options_write(ptr, &options);
700
701         mptcp_options_write(ptr, opts);
702 }
703
704 static void smc_set_option(const struct tcp_sock *tp,
705                            struct tcp_out_options *opts,
706                            unsigned int *remaining)
707 {
708 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
709         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
710                 if (tp->syn_smc) {
711                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
712                                 opts->options |= OPTION_SMC;
713                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
714                         }
715                 }
716         }
717 #endif
718 }
719
720 static void smc_set_option_cond(const struct tcp_sock *tp,
721                                 const struct inet_request_sock *ireq,
722                                 struct tcp_out_options *opts,
723                                 unsigned int *remaining)
724 {
725 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
726         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
727                 if (tp->syn_smc && ireq->smc_ok) {
728                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
729                                 opts->options |= OPTION_SMC;
730                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
731                         }
732                 }
733         }
734 #endif
735 }
736
737 static void mptcp_set_option_cond(const struct request_sock *req,
738                                   struct tcp_out_options *opts,
739                                   unsigned int *remaining)
740 {
741         if (rsk_is_mptcp(req)) {
742                 unsigned int size;
743
744                 if (mptcp_synack_options(req, &size, &opts->mptcp)) {
745                         if (*remaining >= size) {
746                                 opts->options |= OPTION_MPTCP;
747                                 *remaining -= size;
748                         }
749                 }
750         }
751 }
752
753 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
754  * network wire format yet.
755  */
756 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
757                                 struct tcp_out_options *opts,
758                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
759 {
760         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
761         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
762         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
763
764         *md5 = NULL;
765 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
766         if (static_branch_unlikely(&tcp_md5_needed) &&
767             rcu_access_pointer(tp->md5sig_info)) {
768                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
769                 if (*md5) {
770                         opts->options |= OPTION_MD5;
771                         remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
772                 }
773         }
774 #endif
775
776         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
777          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
778          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
779          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
780          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
781          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
782          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
783          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
784          * going out.  */
785         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
786         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
787
788         if (likely(READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps) && !*md5)) {
789                 opts->options |= OPTION_TS;
790                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset;
791                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
792                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
793         }
794         if (likely(READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling))) {
795                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
796                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
797                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
798         }
799         if (likely(READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_sack))) {
800                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
801                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
802                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
803         }
804
805         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
806                 u32 need = fastopen->cookie.len;
807
808                 need += fastopen->cookie.exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
809                                                TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
810                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
811                 if (remaining >= need) {
812                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
813                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
814                         remaining -= need;
815                         tp->syn_fastopen = 1;
816                         tp->syn_fastopen_exp = fastopen->cookie.exp ? 1 : 0;
817                 }
818         }
819
820         smc_set_option(tp, opts, &remaining);
821
822         if (sk_is_mptcp(sk)) {
823                 unsigned int size;
824
825                 if (mptcp_syn_options(sk, skb, &size, &opts->mptcp)) {
826                         opts->options |= OPTION_MPTCP;
827                         remaining -= size;
828                 }
829         }
830
831         bpf_skops_hdr_opt_len(sk, skb, NULL, NULL, 0, opts, &remaining);
832
833         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
834 }
835
836 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
837 static unsigned int tcp_synack_options(const struct sock *sk,
838                                        struct request_sock *req,
839                                        unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
840                                        struct tcp_out_options *opts,
841                                        const struct tcp_md5sig_key *md5,
842                                        struct tcp_fastopen_cookie *foc,
843                                        enum tcp_synack_type synack_type,
844                                        struct sk_buff *syn_skb)
845 {
846         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
847         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
848
849 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
850         if (md5) {
851                 opts->options |= OPTION_MD5;
852                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
853
854                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
855                  * options. There was discussion about disabling SACK
856                  * rather than TS in order to fit in better with old,
857                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
858                  */
859                 if (synack_type != TCP_SYNACK_COOKIE)
860                         ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
861         }
862 #endif
863
864         /* We always send an MSS option. */
865         opts->mss = mss;
866         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
867
868         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
869                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
870                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
871                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
872         }
873         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
874                 opts->options |= OPTION_TS;
875                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tcp_rsk(req)->ts_off;
876                 opts->tsecr = READ_ONCE(req->ts_recent);
877                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
878         }
879         if (likely(ireq->sack_ok)) {
880                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
881                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
882                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
883         }
884         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
885                 u32 need = foc->len;
886
887                 need += foc->exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
888                                    TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
889                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
890                 if (remaining >= need) {
891                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
892                         opts->fastopen_cookie = foc;
893                         remaining -= need;
894                 }
895         }
896
897         mptcp_set_option_cond(req, opts, &remaining);
898
899         smc_set_option_cond(tcp_sk(sk), ireq, opts, &remaining);
900
901         bpf_skops_hdr_opt_len((struct sock *)sk, skb, req, syn_skb,
902                               synack_type, opts, &remaining);
903
904         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
905 }
906
907 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
908  * final wire format yet.
909  */
910 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
911                                         struct tcp_out_options *opts,
912                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
913 {
914         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
915         unsigned int size = 0;
916         unsigned int eff_sacks;
917
918         opts->options = 0;
919
920         *md5 = NULL;
921 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
922         if (static_branch_unlikely(&tcp_md5_needed) &&
923             rcu_access_pointer(tp->md5sig_info)) {
924                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
925                 if (*md5) {
926                         opts->options |= OPTION_MD5;
927                         size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
928                 }
929         }
930 #endif
931
932         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
933                 opts->options |= OPTION_TS;
934                 opts->tsval = skb ? tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset : 0;
935                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
936                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
937         }
938
939         /* MPTCP options have precedence over SACK for the limited TCP
940          * option space because a MPTCP connection would be forced to
941          * fall back to regular TCP if a required multipath option is
942          * missing. SACK still gets a chance to use whatever space is
943          * left.
944          */
945         if (sk_is_mptcp(sk)) {
946                 unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
947                 unsigned int opt_size = 0;
948
949                 if (mptcp_established_options(sk, skb, &opt_size, remaining,
950                                               &opts->mptcp)) {
951                         opts->options |= OPTION_MPTCP;
952                         size += opt_size;
953                 }
954         }
955
956         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
957         if (unlikely(eff_sacks)) {
958                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
959                 if (unlikely(remaining < TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
960                                          TCPOLEN_SACK_PERBLOCK))
961                         return size;
962
963                 opts->num_sack_blocks =
964                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
965                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
966                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
967
968                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
969                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
970         }
971
972         if (unlikely(BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp,
973                                             BPF_SOCK_OPS_WRITE_HDR_OPT_CB_FLAG))) {
974                 unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
975
976                 bpf_skops_hdr_opt_len(sk, skb, NULL, NULL, 0, opts, &remaining);
977
978                 size = MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
979         }
980
981         return size;
982 }
983
984
985 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
986  *
987  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
988  * to reduce RTT and bufferbloat.
989  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
990  *
991  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
992  * needs to be reallocated in a driver.
993  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
994  *
995  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
996  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
997  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
998  */
999 struct tsq_tasklet {
1000         struct tasklet_struct   tasklet;
1001         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
1002 };
1003 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
1004
1005 static void tcp_tsq_write(struct sock *sk)
1006 {
1007         if ((1 << sk->sk_state) &
1008             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
1009              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK)) {
1010                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1011
1012                 if (tp->lost_out > tp->retrans_out &&
1013                     tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) {
1014                         tcp_mstamp_refresh(tp);
1015                         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
1016                 }
1017
1018                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tp->nonagle,
1019                                0, GFP_ATOMIC);
1020         }
1021 }
1022
1023 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
1024 {
1025         bh_lock_sock(sk);
1026         if (!sock_owned_by_user(sk))
1027                 tcp_tsq_write(sk);
1028         else if (!test_and_set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags))
1029                 sock_hold(sk);
1030         bh_unlock_sock(sk);
1031 }
1032 /*
1033  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
1034  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
1035  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
1036  * interrupt us (non NAPI drivers)
1037  */
1038 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
1039 {
1040         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
1041         LIST_HEAD(list);
1042         unsigned long flags;
1043         struct list_head *q, *n;
1044         struct tcp_sock *tp;
1045         struct sock *sk;
1046
1047         local_irq_save(flags);
1048         list_splice_init(&tsq->head, &list);
1049         local_irq_restore(flags);
1050
1051         list_for_each_safe(q, n, &list) {
1052                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
1053                 list_del(&tp->tsq_node);
1054
1055                 sk = (struct sock *)tp;
1056                 smp_mb__before_atomic();
1057                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &sk->sk_tsq_flags);
1058
1059                 tcp_tsq_handler(sk);
1060                 sk_free(sk);
1061         }
1062 }
1063
1064 #define TCP_DEFERRED_ALL (TCPF_TSQ_DEFERRED |           \
1065                           TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED |   \
1066                           TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED |  \
1067                           TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED)
1068 /**
1069  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
1070  * @sk: socket
1071  *
1072  * called from release_sock() to perform protocol dependent
1073  * actions before socket release.
1074  */
1075 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
1076 {
1077         unsigned long flags, nflags;
1078
1079         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
1080         do {
1081                 flags = sk->sk_tsq_flags;
1082                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
1083                         return;
1084                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
1085         } while (cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, flags, nflags) != flags);
1086
1087         if (flags & TCPF_TSQ_DEFERRED) {
1088                 tcp_tsq_write(sk);
1089                 __sock_put(sk);
1090         }
1091         /* Here begins the tricky part :
1092          * We are called from release_sock() with :
1093          * 1) BH disabled
1094          * 2) sk_lock.slock spinlock held
1095          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
1096          *
1097          * But following code is meant to be called from BH handlers,
1098          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
1099          */
1100         sock_release_ownership(sk);
1101
1102         if (flags & TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED) {
1103                 tcp_write_timer_handler(sk);
1104                 __sock_put(sk);
1105         }
1106         if (flags & TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED) {
1107                 tcp_delack_timer_handler(sk);
1108                 __sock_put(sk);
1109         }
1110         if (flags & TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED) {
1111                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
1112                 __sock_put(sk);
1113         }
1114 }
1115 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
1116
1117 void __init tcp_tasklet_init(void)
1118 {
1119         int i;
1120
1121         for_each_possible_cpu(i) {
1122                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
1123
1124                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
1125                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
1126                              tcp_tasklet_func,
1127                              (unsigned long)tsq);
1128         }
1129 }
1130
1131 /*
1132  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
1133  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
1134  * hold qdisc lock.
1135  */
1136 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
1137 {
1138         struct sock *sk = skb->sk;
1139         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1140         unsigned long flags, nval, oval;
1141
1142         /* Keep one reference on sk_wmem_alloc.
1143          * Will be released by sk_free() from here or tcp_tasklet_func()
1144          */
1145         WARN_ON(refcount_sub_and_test(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc));
1146
1147         /* If this softirq is serviced by ksoftirqd, we are likely under stress.
1148          * Wait until our queues (qdisc + devices) are drained.
1149          * This gives :
1150          * - less callbacks to tcp_write_xmit(), reducing stress (batches)
1151          * - chance for incoming ACK (processed by another cpu maybe)
1152          *   to migrate this flow (skb->ooo_okay will be eventually set)
1153          */
1154         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= SKB_TRUESIZE(1) && this_cpu_ksoftirqd() == current)
1155                 goto out;
1156
1157         for (oval = READ_ONCE(sk->sk_tsq_flags);; oval = nval) {
1158                 struct tsq_tasklet *tsq;
1159                 bool empty;
1160
1161                 if (!(oval & TSQF_THROTTLED) || (oval & TSQF_QUEUED))
1162                         goto out;
1163
1164                 nval = (oval & ~TSQF_THROTTLED) | TSQF_QUEUED;
1165                 nval = cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, oval, nval);
1166                 if (nval != oval)
1167                         continue;
1168
1169                 /* queue this socket to tasklet queue */
1170                 local_irq_save(flags);
1171                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
1172                 empty = list_empty(&tsq->head);
1173                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
1174                 if (empty)
1175                         tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
1176                 local_irq_restore(flags);
1177                 return;
1178         }
1179 out:
1180         sk_free(sk);
1181 }
1182
1183 /* Note: Called under soft irq.
1184  * We can call TCP stack right away, unless socket is owned by user.
1185  */
1186 enum hrtimer_restart tcp_pace_kick(struct hrtimer *timer)
1187 {
1188         struct tcp_sock *tp = container_of(timer, struct tcp_sock, pacing_timer);
1189         struct sock *sk = (struct sock *)tp;
1190
1191         tcp_tsq_handler(sk);
1192         sock_put(sk);
1193
1194         return HRTIMER_NORESTART;
1195 }
1196
1197 static void tcp_update_skb_after_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1198                                       u64 prior_wstamp)
1199 {
1200         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1201
1202         if (sk->sk_pacing_status != SK_PACING_NONE) {
1203                 unsigned long rate = sk->sk_pacing_rate;
1204
1205                 /* Original sch_fq does not pace first 10 MSS
1206                  * Note that tp->data_segs_out overflows after 2^32 packets,
1207                  * this is a minor annoyance.
1208                  */
1209                 if (rate != ~0UL && rate && tp->data_segs_out >= 10) {
1210                         u64 len_ns = div64_ul((u64)skb->len * NSEC_PER_SEC, rate);
1211                         u64 credit = tp->tcp_wstamp_ns - prior_wstamp;
1212
1213                         /* take into account OS jitter */
1214                         len_ns -= min_t(u64, len_ns / 2, credit);
1215                         tp->tcp_wstamp_ns += len_ns;
1216                 }
1217         }
1218         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
1219 }
1220
1221 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(int ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl));
1222 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(int inet6_csk_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl));
1223 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(void tcp_v4_send_check(struct sock *sk, struct sk_buff *skb));
1224
1225 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
1226  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
1227  * transmission and possible later retransmissions.
1228  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
1229  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
1230  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
1231  * device.
1232  *
1233  * We are working here with either a clone of the original
1234  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
1235  */
1236 static int __tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1237                               int clone_it, gfp_t gfp_mask, u32 rcv_nxt)
1238 {
1239         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1240         struct inet_sock *inet;
1241         struct tcp_sock *tp;
1242         struct tcp_skb_cb *tcb;
1243         struct tcp_out_options opts;
1244         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
1245         struct sk_buff *oskb = NULL;
1246         struct tcp_md5sig_key *md5;
1247         struct tcphdr *th;
1248         u64 prior_wstamp;
1249         int err;
1250
1251         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
1252         tp = tcp_sk(sk);
1253         prior_wstamp = tp->tcp_wstamp_ns;
1254         tp->tcp_wstamp_ns = max(tp->tcp_wstamp_ns, tp->tcp_clock_cache);
1255         skb->skb_mstamp_ns = tp->tcp_wstamp_ns;
1256         if (clone_it) {
1257                 TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq
1258                         - tp->snd_una;
1259                 oskb = skb;
1260
1261                 tcp_skb_tsorted_save(oskb) {
1262                         if (unlikely(skb_cloned(oskb)))
1263                                 skb = pskb_copy(oskb, gfp_mask);
1264                         else
1265                                 skb = skb_clone(oskb, gfp_mask);
1266                 } tcp_skb_tsorted_restore(oskb);
1267
1268                 if (unlikely(!skb))
1269                         return -ENOBUFS;
1270                 /* retransmit skbs might have a non zero value in skb->dev
1271                  * because skb->dev is aliased with skb->rbnode.rb_left
1272                  */
1273                 skb->dev = NULL;
1274         }
1275
1276         inet = inet_sk(sk);
1277         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
1278         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
1279
1280         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
1281                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
1282         } else {
1283                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
1284                                                            &md5);
1285                 /* Force a PSH flag on all (GSO) packets to expedite GRO flush
1286                  * at receiver : This slightly improve GRO performance.
1287                  * Note that we do not force the PSH flag for non GSO packets,
1288                  * because they might be sent under high congestion events,
1289                  * and in this case it is better to delay the delivery of 1-MSS
1290                  * packets and thus the corresponding ACK packet that would
1291                  * release the following packet.
1292                  */
1293                 if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1294                         tcb->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
1295         }
1296         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
1297
1298         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
1299          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
1300          * which holds one reference to sk.
1301          *
1302          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
1303          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
1304          */
1305         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
1306
1307         /* If we had to use memory reserve to allocate this skb,
1308          * this might cause drops if packet is looped back :
1309          * Other socket might not have SOCK_MEMALLOC.
1310          * Packets not looped back do not care about pfmemalloc.
1311          */
1312         skb->pfmemalloc = 0;
1313
1314         skb_push(skb, tcp_header_size);
1315         skb_reset_transport_header(skb);
1316
1317         skb_orphan(skb);
1318         skb->sk = sk;
1319         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? __sock_wfree : tcp_wfree;
1320         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
1321         refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
1322
1323         skb_set_dst_pending_confirm(skb, READ_ONCE(sk->sk_dst_pending_confirm));
1324
1325         /* Build TCP header and checksum it. */
1326         th = (struct tcphdr *)skb->data;
1327         th->source              = inet->inet_sport;
1328         th->dest                = inet->inet_dport;
1329         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
1330         th->ack_seq             = htonl(rcv_nxt);
1331         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
1332                                         tcb->tcp_flags);
1333
1334         th->check               = 0;
1335         th->urg_ptr             = 0;
1336
1337         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
1338         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1339                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1340                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1341                         th->urg = 1;
1342                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1343                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1344                         th->urg = 1;
1345                 }
1346         }
1347
1348         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
1349         skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1350         if (likely(!(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
1351                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1352                 tcp_ecn_send(sk, skb, th, tcp_header_size);
1353         } else {
1354                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1355                  * is never scaled.
1356                  */
1357                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1358         }
1359 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1360         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1361         if (md5) {
1362                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
1363                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1364                                                md5, sk, skb);
1365         }
1366 #endif
1367
1368         /* BPF prog is the last one writing header option */
1369         bpf_skops_write_hdr_opt(sk, skb, NULL, NULL, 0, &opts);
1370
1371         INDIRECT_CALL_INET(icsk->icsk_af_ops->send_check,
1372                            tcp_v6_send_check, tcp_v4_send_check,
1373                            sk, skb);
1374
1375         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1376                 tcp_event_ack_sent(sk, rcv_nxt);
1377
1378         if (skb->len != tcp_header_size) {
1379                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1380                 tp->data_segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1381                 tp->bytes_sent += skb->len - tcp_header_size;
1382         }
1383
1384         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1385                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1386                               tcp_skb_pcount(skb));
1387
1388         tp->segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1389         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
1390         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1391         skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
1392
1393         /* Leave earliest departure time in skb->tstamp (skb->skb_mstamp_ns) */
1394
1395         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1396         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1397                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1398
1399         tcp_add_tx_delay(skb, tp);
1400
1401         err = INDIRECT_CALL_INET(icsk->icsk_af_ops->queue_xmit,
1402                                  inet6_csk_xmit, ip_queue_xmit,
1403                                  sk, skb, &inet->cork.fl);
1404
1405         if (unlikely(err > 0)) {
1406                 tcp_enter_cwr(sk);
1407                 err = net_xmit_eval(err);
1408         }
1409         if (!err && oskb) {
1410                 tcp_update_skb_after_send(sk, oskb, prior_wstamp);
1411                 tcp_rate_skb_sent(sk, oskb);
1412         }
1413         return err;
1414 }
1415
1416 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
1417                             gfp_t gfp_mask)
1418 {
1419         return __tcp_transmit_skb(sk, skb, clone_it, gfp_mask,
1420                                   tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
1421 }
1422
1423 /* This routine just queues the buffer for sending.
1424  *
1425  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1426  * otherwise socket can stall.
1427  */
1428 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1429 {
1430         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1431
1432         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1433         WRITE_ONCE(tp->write_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1434         __skb_header_release(skb);
1435         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1436         sk_wmem_queued_add(sk, skb->truesize);
1437         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1438 }
1439
1440 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1441 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1442 {
1443         if (skb->len <= mss_now) {
1444                 /* Avoid the costly divide in the normal
1445                  * non-TSO case.
1446                  */
1447                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1448                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1449         } else {
1450                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1451                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1452         }
1453 }
1454
1455 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1456  * tweaks to fix counters
1457  */
1458 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1459 {
1460         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1461
1462         tp->packets_out -= decr;
1463
1464         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1465                 tp->sacked_out -= decr;
1466         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1467                 tp->retrans_out -= decr;
1468         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1469                 tp->lost_out -= decr;
1470
1471         /* Reno case is special. Sigh... */
1472         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1473                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1474
1475         if (tp->lost_skb_hint &&
1476             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1477             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
1478                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1479
1480         tcp_verify_left_out(tp);
1481 }
1482
1483 static bool tcp_has_tx_tstamp(const struct sk_buff *skb)
1484 {
1485         return TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack ||
1486                 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP);
1487 }
1488
1489 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1490 {
1491         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1492
1493         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(skb)) &&
1494             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1495                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1496                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1497
1498                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1499                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1500                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1501                 TCP_SKB_CB(skb2)->txstamp_ack = TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack;
1502                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack = 0;
1503         }
1504 }
1505
1506 static void tcp_skb_fragment_eor(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1507 {
1508         TCP_SKB_CB(skb2)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1509         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 0;
1510 }
1511
1512 /* Insert buff after skb on the write or rtx queue of sk.  */
1513 static void tcp_insert_write_queue_after(struct sk_buff *skb,
1514                                          struct sk_buff *buff,
1515                                          struct sock *sk,
1516                                          enum tcp_queue tcp_queue)
1517 {
1518         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE)
1519                 __skb_queue_after(&sk->sk_write_queue, skb, buff);
1520         else
1521                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
1522 }
1523
1524 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1525  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1526  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1527  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1528  */
1529 int tcp_fragment(struct sock *sk, enum tcp_queue tcp_queue,
1530                  struct sk_buff *skb, u32 len,
1531                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1532 {
1533         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1534         struct sk_buff *buff;
1535         int nsize, old_factor;
1536         long limit;
1537         int nlen;
1538         u8 flags;
1539
1540         if (WARN_ON(len > skb->len))
1541                 return -EINVAL;
1542
1543         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1544         if (nsize < 0)
1545                 nsize = 0;
1546
1547         /* tcp_sendmsg() can overshoot sk_wmem_queued by one full size skb.
1548          * We need some allowance to not penalize applications setting small
1549          * SO_SNDBUF values.
1550          * Also allow first and last skb in retransmit queue to be split.
1551          */
1552         limit = sk->sk_sndbuf + 2 * SKB_TRUESIZE(GSO_MAX_SIZE);
1553         if (unlikely((sk->sk_wmem_queued >> 1) > limit &&
1554                      tcp_queue != TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE &&
1555                      skb != tcp_rtx_queue_head(sk) &&
1556                      skb != tcp_rtx_queue_tail(sk))) {
1557                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPWQUEUETOOBIG);
1558                 return -ENOMEM;
1559         }
1560
1561         if (skb_unclone(skb, gfp))
1562                 return -ENOMEM;
1563
1564         /* Get a new skb... force flag on. */
1565         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp, true);
1566         if (!buff)
1567                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1568         skb_copy_decrypted(buff, skb);
1569
1570         sk_wmem_queued_add(sk, buff->truesize);
1571         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1572         nlen = skb->len - len - nsize;
1573         buff->truesize += nlen;
1574         skb->truesize -= nlen;
1575
1576         /* Correct the sequence numbers. */
1577         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1578         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1579         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1580
1581         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1582         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1583         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1584         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1585         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1586         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1587
1588         skb_split(skb, buff, len);
1589
1590         buff->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1591
1592         buff->tstamp = skb->tstamp;
1593         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1594
1595         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1596
1597         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1598         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1599         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1600
1601         /* Update delivered info for the new segment */
1602         TCP_SKB_CB(buff)->tx = TCP_SKB_CB(skb)->tx;
1603
1604         /* If this packet has been sent out already, we must
1605          * adjust the various packet counters.
1606          */
1607         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1608                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1609                         tcp_skb_pcount(buff);
1610
1611                 if (diff)
1612                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1613         }
1614
1615         /* Link BUFF into the send queue. */
1616         __skb_header_release(buff);
1617         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, tcp_queue);
1618         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE)
1619                 list_add(&buff->tcp_tsorted_anchor, &skb->tcp_tsorted_anchor);
1620
1621         return 0;
1622 }
1623
1624 /* This is similar to __pskb_pull_tail(). The difference is that pulled
1625  * data is not copied, but immediately discarded.
1626  */
1627 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1628 {
1629         struct skb_shared_info *shinfo;
1630         int i, k, eat;
1631
1632         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1633         if (eat) {
1634                 __skb_pull(skb, eat);
1635                 len -= eat;
1636                 if (!len)
1637                         return 0;
1638         }
1639         eat = len;
1640         k = 0;
1641         shinfo = skb_shinfo(skb);
1642         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1643                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1644
1645                 if (size <= eat) {
1646                         skb_frag_unref(skb, i);
1647                         eat -= size;
1648                 } else {
1649                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1650                         if (eat) {
1651                                 skb_frag_off_add(&shinfo->frags[k], eat);
1652                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1653                                 eat = 0;
1654                         }
1655                         k++;
1656                 }
1657         }
1658         shinfo->nr_frags = k;
1659
1660         skb->data_len -= len;
1661         skb->len = skb->data_len;
1662         return len;
1663 }
1664
1665 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1666 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1667 {
1668         u32 delta_truesize;
1669
1670         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1671                 return -ENOMEM;
1672
1673         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1674
1675         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1676         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1677
1678         if (delta_truesize) {
1679                 skb->truesize      -= delta_truesize;
1680                 sk_wmem_queued_add(sk, -delta_truesize);
1681                 sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1682         }
1683
1684         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1685         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1686                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1687
1688         return 0;
1689 }
1690
1691 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1692 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1693 {
1694         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1695         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1696         int mss_now;
1697
1698         /* Calculate base mss without TCP options:
1699            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1700          */
1701         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1702
1703         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1704         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1705                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1706
1707                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1708                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1709         }
1710
1711         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1712         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1713                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1714
1715         /* Now subtract optional transport overhead */
1716         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1717
1718         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1719         mss_now = max(mss_now,
1720                       READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_snd_mss));
1721         return mss_now;
1722 }
1723
1724 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1725 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1726 {
1727         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1728         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1729                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1730 }
1731 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtu_to_mss);
1732
1733 /* Inverse of above */
1734 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1735 {
1736         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1737         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1738         int mtu;
1739
1740         mtu = mss +
1741               tp->tcp_header_len +
1742               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1743               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1744
1745         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1746         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1747                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1748
1749                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1750                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1751         }
1752         return mtu;
1753 }
1754 EXPORT_SYMBOL(tcp_mss_to_mtu);
1755
1756 /* MTU probing init per socket */
1757 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1758 {
1759         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1760         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1761         struct net *net = sock_net(sk);
1762
1763         icsk->icsk_mtup.enabled = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing) > 1;
1764         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1765                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1766         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss));
1767         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1768         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1769                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
1770 }
1771 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1772
1773 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1774
1775    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1776    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1777
1778    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1779    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1780    It also does not include TCP options.
1781
1782    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1783
1784    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1785    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1786    taking into account current pmtu, but never exceeds
1787    tp->rx_opt.mss_clamp.
1788
1789    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1790    DOES NOT include either tcp or ip options.
1791
1792    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1793    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1794  */
1795 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1796 {
1797         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1798         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1799         int mss_now;
1800
1801         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1802                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1803
1804         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1805         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1806
1807         /* And store cached results */
1808         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1809         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1810                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1811         tp->mss_cache = mss_now;
1812
1813         return mss_now;
1814 }
1815 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1816
1817 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1818  * and even PMTU discovery events into account.
1819  */
1820 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1821 {
1822         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1823         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1824         u32 mss_now;
1825         unsigned int header_len;
1826         struct tcp_out_options opts;
1827         struct tcp_md5sig_key *md5;
1828
1829         mss_now = tp->mss_cache;
1830
1831         if (dst) {
1832                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1833                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1834                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1835         }
1836
1837         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1838                      sizeof(struct tcphdr);
1839         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1840          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1841          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1842          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1843         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1844                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1845                 mss_now -= delta;
1846         }
1847
1848         return mss_now;
1849 }
1850
1851 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1852  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1853  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1854  */
1855 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1856 {
1857         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1858
1859         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1860             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1861                 /* Limited by application or receiver window. */
1862                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1863                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1864                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1865                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1866                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1867                 }
1868                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1869         }
1870         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1871 }
1872
1873 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1874 {
1875         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1876         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1877
1878         /* Track the strongest available signal of the degree to which the cwnd
1879          * is fully utilized. If cwnd-limited then remember that fact for the
1880          * current window. If not cwnd-limited then track the maximum number of
1881          * outstanding packets in the current window. (If cwnd-limited then we
1882          * chose to not update tp->max_packets_out to avoid an extra else
1883          * clause with no functional impact.)
1884          */
1885         if (!before(tp->snd_una, tp->cwnd_usage_seq) ||
1886             is_cwnd_limited ||
1887             (!tp->is_cwnd_limited &&
1888              tp->packets_out > tp->max_packets_out)) {
1889                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1890                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1891                 tp->cwnd_usage_seq = tp->snd_nxt;
1892         }
1893
1894         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1895                 /* Network is feed fully. */
1896                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1897                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1898         } else {
1899                 /* Network starves. */
1900                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1901                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1902
1903                 if (READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_slow_start_after_idle) &&
1904                     (s32)(tcp_jiffies32 - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto &&
1905                     !ca_ops->cong_control)
1906                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1907
1908                 /* The following conditions together indicate the starvation
1909                  * is caused by insufficient sender buffer:
1910                  * 1) just sent some data (see tcp_write_xmit)
1911                  * 2) not cwnd limited (this else condition)
1912                  * 3) no more data to send (tcp_write_queue_empty())
1913                  * 4) application is hitting buffer limit (SOCK_NOSPACE)
1914                  */
1915                 if (tcp_write_queue_empty(sk) && sk->sk_socket &&
1916                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags) &&
1917                     (1 << sk->sk_state) & (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT))
1918                         tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
1919         }
1920 }
1921
1922 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1923 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1924 {
1925         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1926                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1927 }
1928
1929 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1930  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1931  * The test is really :
1932  * if ((skb->len % mss) != 0)
1933  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1934  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1935  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1936  */
1937 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1938                                 const struct sk_buff *skb)
1939 {
1940         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1941                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1942 }
1943
1944 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1945  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1946  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1947  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1948  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1949  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1950  */
1951 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1952                             int nonagle)
1953 {
1954         return partial &&
1955                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1956                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1957 }
1958
1959 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1960  * to send one TSO packet per ms
1961  */
1962 static u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now,
1963                             int min_tso_segs)
1964 {
1965         u32 bytes, segs;
1966
1967         bytes = min_t(unsigned long,
1968                       sk->sk_pacing_rate >> READ_ONCE(sk->sk_pacing_shift),
1969                       sk->sk_gso_max_size - 1 - MAX_TCP_HEADER);
1970
1971         /* Goal is to send at least one packet per ms,
1972          * not one big TSO packet every 100 ms.
1973          * This preserves ACK clocking and is consistent
1974          * with tcp_tso_should_defer() heuristic.
1975          */
1976         segs = max_t(u32, bytes / mss_now, min_tso_segs);
1977
1978         return segs;
1979 }
1980
1981 /* Return the number of segments we want in the skb we are transmitting.
1982  * See if congestion control module wants to decide; otherwise, autosize.
1983  */
1984 static u32 tcp_tso_segs(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1985 {
1986         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1987         u32 min_tso, tso_segs;
1988
1989         min_tso = ca_ops->min_tso_segs ?
1990                         ca_ops->min_tso_segs(sk) :
1991                         READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_tso_segs);
1992
1993         tso_segs = tcp_tso_autosize(sk, mss_now, min_tso);
1994         return min_t(u32, tso_segs, sk->sk_gso_max_segs);
1995 }
1996
1997 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1998 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1999                                         const struct sk_buff *skb,
2000                                         unsigned int mss_now,
2001                                         unsigned int max_segs,
2002                                         int nonagle)
2003 {
2004         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2005         u32 partial, needed, window, max_len;
2006
2007         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2008         max_len = mss_now * max_segs;
2009
2010         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
2011                 return max_len;
2012
2013         needed = min(skb->len, window);
2014
2015         if (max_len <= needed)
2016                 return max_len;
2017
2018         partial = needed % mss_now;
2019         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
2020          * to include this last segment in this skb.
2021          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
2022          */
2023         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
2024                 return needed - partial;
2025
2026         return needed;
2027 }
2028
2029 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
2030  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
2031  */
2032 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
2033                                          const struct sk_buff *skb)
2034 {
2035         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
2036
2037         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
2038         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
2039             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
2040                 return 1;
2041
2042         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
2043         cwnd = tp->snd_cwnd;
2044         if (in_flight >= cwnd)
2045                 return 0;
2046
2047         /* For better scheduling, ensure we have at least
2048          * 2 GSO packets in flight.
2049          */
2050         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
2051         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
2052 }
2053
2054 /* Initialize TSO state of a skb.
2055  * This must be invoked the first time we consider transmitting
2056  * SKB onto the wire.
2057  */
2058 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
2059 {
2060         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
2061
2062         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
2063                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2064                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
2065         }
2066         return tso_segs;
2067 }
2068
2069
2070 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
2071  * sent now.
2072  */
2073 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
2074                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
2075 {
2076         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
2077          * write_queue (they have no chances to get new data).
2078          *
2079          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
2080          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
2081          */
2082         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
2083                 return true;
2084
2085         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
2086         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
2087                 return true;
2088
2089         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
2090                 return true;
2091
2092         return false;
2093 }
2094
2095 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
2096 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
2097                              const struct sk_buff *skb,
2098                              unsigned int cur_mss)
2099 {
2100         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2101
2102         if (skb->len > cur_mss)
2103                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
2104
2105         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
2106 }
2107
2108 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
2109  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
2110  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
2111  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
2112  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
2113  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
2114  */
2115 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
2116                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
2117 {
2118         int nlen = skb->len - len;
2119         struct sk_buff *buff;
2120         u8 flags;
2121
2122         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
2123         if (skb->len != skb->data_len)
2124                 return tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
2125                                     skb, len, mss_now, gfp);
2126
2127         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp, true);
2128         if (unlikely(!buff))
2129                 return -ENOMEM;
2130         skb_copy_decrypted(buff, skb);
2131
2132         sk_wmem_queued_add(sk, buff->truesize);
2133         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
2134         buff->truesize += nlen;
2135         skb->truesize -= nlen;
2136
2137         /* Correct the sequence numbers. */
2138         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
2139         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2140         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
2141
2142         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
2143         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2144         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
2145         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
2146
2147         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
2148         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
2149
2150         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
2151
2152         buff->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2153         skb_split(skb, buff, len);
2154         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
2155
2156         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
2157         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2158         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
2159
2160         /* Link BUFF into the send queue. */
2161         __skb_header_release(buff);
2162         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE);
2163
2164         return 0;
2165 }
2166
2167 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
2168  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
2169  *
2170  * This algorithm is from John Heffner.
2171  */
2172 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
2173                                  bool *is_cwnd_limited,
2174                                  bool *is_rwnd_limited,
2175                                  u32 max_segs)
2176 {
2177         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2178         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
2179         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2180         struct sk_buff *head;
2181         int win_divisor;
2182         s64 delta;
2183
2184         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
2185                 goto send_now;
2186
2187         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
2188          * only if the last write was recent (1 ms).
2189          * Note that tp->tcp_wstamp_ns can be in the future if we have
2190          * packets waiting in a qdisc or device for EDT delivery.
2191          */
2192         delta = tp->tcp_clock_cache - tp->tcp_wstamp_ns - NSEC_PER_MSEC;
2193         if (delta > 0)
2194                 goto send_now;
2195
2196         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
2197
2198         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1);
2199         BUG_ON(tp->snd_cwnd <= in_flight);
2200
2201         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2202
2203         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
2204         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
2205
2206         limit = min(send_win, cong_win);
2207
2208         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
2209         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
2210                 goto send_now;
2211
2212         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
2213         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
2214                 goto send_now;
2215
2216         win_divisor = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_tso_win_divisor);
2217         if (win_divisor) {
2218                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
2219
2220                 /* If at least some fraction of a window is available,
2221                  * just use it.
2222                  */
2223                 chunk /= win_divisor;
2224                 if (limit >= chunk)
2225                         goto send_now;
2226         } else {
2227                 /* Different approach, try not to defer past a single
2228                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
2229                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
2230                  * then send now.
2231                  */
2232                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
2233                         goto send_now;
2234         }
2235
2236         /* TODO : use tsorted_sent_queue ? */
2237         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
2238         if (!head)
2239                 goto send_now;
2240         delta = tp->tcp_clock_cache - head->tstamp;
2241         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
2242         if ((s64)(delta - (u64)NSEC_PER_USEC * (tp->srtt_us >> 4)) < 0)
2243                 goto send_now;
2244
2245         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
2246          * Three cases are tracked :
2247          * 1) We are cwnd-limited
2248          * 2) We are rwnd-limited
2249          * 3) We are application limited.
2250          */
2251         if (cong_win < send_win) {
2252                 if (cong_win <= skb->len) {
2253                         *is_cwnd_limited = true;
2254                         return true;
2255                 }
2256         } else {
2257                 if (send_win <= skb->len) {
2258                         *is_rwnd_limited = true;
2259                         return true;
2260                 }
2261         }
2262
2263         /* If this packet won't get more data, do not wait. */
2264         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) ||
2265             TCP_SKB_CB(skb)->eor)
2266                 goto send_now;
2267
2268         return true;
2269
2270 send_now:
2271         return false;
2272 }
2273
2274 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
2275 {
2276         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2277         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2278         struct net *net = sock_net(sk);
2279         u32 interval;
2280         s32 delta;
2281
2282         interval = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval);
2283         delta = tcp_jiffies32 - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
2284         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
2285                 int mss = tcp_current_mss(sk);
2286
2287                 /* Update current search range */
2288                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2289                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
2290                         sizeof(struct tcphdr) +
2291                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
2292                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
2293
2294                 /* Update probe time stamp */
2295                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
2296         }
2297 }
2298
2299 static bool tcp_can_coalesce_send_queue_head(struct sock *sk, int len)
2300 {
2301         struct sk_buff *skb, *next;
2302
2303         skb = tcp_send_head(sk);
2304         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2305                 if (len <= skb->len)
2306                         break;
2307
2308                 if (unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->eor) || tcp_has_tx_tstamp(skb))
2309                         return false;
2310
2311                 len -= skb->len;
2312         }
2313
2314         return true;
2315 }
2316
2317 /* Create a new MTU probe if we are ready.
2318  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
2319  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
2320  * changes resulting in larger path MTUs.
2321  *
2322  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
2323  *         1 if a probe was sent,
2324  *         -1 otherwise
2325  */
2326 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
2327 {
2328         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2329         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2330         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
2331         struct net *net = sock_net(sk);
2332         int probe_size;
2333         int size_needed;
2334         int copy, len;
2335         int mss_now;
2336         int interval;
2337
2338         /* Not currently probing/verifying,
2339          * not in recovery,
2340          * have enough cwnd, and
2341          * not SACKing (the variable headers throw things off)
2342          */
2343         if (likely(!icsk->icsk_mtup.enabled ||
2344                    icsk->icsk_mtup.probe_size ||
2345                    inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
2346                    tp->snd_cwnd < 11 ||
2347                    tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack))
2348                 return -1;
2349
2350         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
2351          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
2352          * smaller than a threshold, backoff from probing.
2353          */
2354         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2355         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
2356                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
2357         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
2358         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
2359         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
2360          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
2361          * probing process by not resetting search range to its orignal.
2362          */
2363         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
2364             interval < READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold)) {
2365                 /* Check whether enough time has elaplased for
2366                  * another round of probing.
2367                  */
2368                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
2369                 return -1;
2370         }
2371
2372         /* Have enough data in the send queue to probe? */
2373         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
2374                 return -1;
2375
2376         if (tp->snd_wnd < size_needed)
2377                 return -1;
2378         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
2379                 return 0;
2380
2381         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
2382         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
2383                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
2384                         return -1;
2385                 else
2386                         return 0;
2387         }
2388
2389         if (!tcp_can_coalesce_send_queue_head(sk, probe_size))
2390                 return -1;
2391
2392         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
2393         nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC, false);
2394         if (!nskb)
2395                 return -1;
2396         sk_wmem_queued_add(sk, nskb->truesize);
2397         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2398
2399         skb = tcp_send_head(sk);
2400         skb_copy_decrypted(nskb, skb);
2401
2402         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2403         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
2404         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
2405         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
2406         nskb->csum = 0;
2407         nskb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2408
2409         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
2410         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
2411
2412         len = 0;
2413         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2414                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
2415                 skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
2416
2417                 if (skb->len <= copy) {
2418                         /* We've eaten all the data from this skb.
2419                          * Throw it away. */
2420                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2421                         /* If this is the last SKB we copy and eor is set
2422                          * we need to propagate it to the new skb.
2423                          */
2424                         TCP_SKB_CB(nskb)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
2425                         tcp_skb_collapse_tstamp(nskb, skb);
2426                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2427                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2428                 } else {
2429                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2430                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2431                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
2432                                 skb_pull(skb, copy);
2433                         } else {
2434                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
2435                                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2436                         }
2437                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2438                 }
2439
2440                 len += copy;
2441
2442                 if (len >= probe_size)
2443                         break;
2444         }
2445         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2446
2447         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2448          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2449          */
2450         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2451                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2452                  * effectively two packets. */
2453                 tp->snd_cwnd--;
2454                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2455
2456                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2457                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2458                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2459
2460                 return 1;
2461         }
2462
2463         return -1;
2464 }
2465
2466 static bool tcp_pacing_check(struct sock *sk)
2467 {
2468         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2469
2470         if (!tcp_needs_internal_pacing(sk))
2471                 return false;
2472
2473         if (tp->tcp_wstamp_ns <= tp->tcp_clock_cache)
2474                 return false;
2475
2476         if (!hrtimer_is_queued(&tp->pacing_timer)) {
2477                 hrtimer_start(&tp->pacing_timer,
2478                               ns_to_ktime(tp->tcp_wstamp_ns),
2479                               HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_SOFT);
2480                 sock_hold(sk);
2481         }
2482         return true;
2483 }
2484
2485 static bool tcp_rtx_queue_empty_or_single_skb(const struct sock *sk)
2486 {
2487         const struct rb_node *node = sk->tcp_rtx_queue.rb_node;
2488
2489         /* No skb in the rtx queue. */
2490         if (!node)
2491                 return true;
2492
2493         /* Only one skb in rtx queue. */
2494         return !node->rb_left && !node->rb_right;
2495 }
2496
2497 /* TCP Small Queues :
2498  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2499  * (These limits are doubled for retransmits)
2500  * This allows for :
2501  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2502  *  - faster recovery
2503  *  - high rates
2504  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2505  * of queued bytes to ensure line rate.
2506  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2507  */
2508 static bool tcp_small_queue_check(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
2509                                   unsigned int factor)
2510 {
2511         unsigned long limit;
2512
2513         limit = max_t(unsigned long,
2514                       2 * skb->truesize,
2515                       sk->sk_pacing_rate >> READ_ONCE(sk->sk_pacing_shift));
2516         if (sk->sk_pacing_status == SK_PACING_NONE)
2517                 limit = min_t(unsigned long, limit,
2518                               READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_limit_output_bytes));
2519         limit <<= factor;
2520
2521         if (static_branch_unlikely(&tcp_tx_delay_enabled) &&
2522             tcp_sk(sk)->tcp_tx_delay) {
2523                 u64 extra_bytes = (u64)sk->sk_pacing_rate * tcp_sk(sk)->tcp_tx_delay;
2524
2525                 /* TSQ is based on skb truesize sum (sk_wmem_alloc), so we
2526                  * approximate our needs assuming an ~100% skb->truesize overhead.
2527                  * USEC_PER_SEC is approximated by 2^20.
2528                  * do_div(extra_bytes, USEC_PER_SEC/2) is replaced by a right shift.
2529                  */
2530                 extra_bytes >>= (20 - 1);
2531                 limit += extra_bytes;
2532         }
2533         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2534                 /* Always send skb if rtx queue is empty or has one skb.
2535                  * No need to wait for TX completion to call us back,
2536                  * after softirq/tasklet schedule.
2537                  * This helps when TX completions are delayed too much.
2538                  */
2539                 if (tcp_rtx_queue_empty_or_single_skb(sk))
2540                         return false;
2541
2542                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2543                 /* It is possible TX completion already happened
2544                  * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2545                  * test again the condition.
2546                  */
2547                 smp_mb__after_atomic();
2548                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2549                         return true;
2550         }
2551         return false;
2552 }
2553
2554 static void tcp_chrono_set(struct tcp_sock *tp, const enum tcp_chrono new)
2555 {
2556         const u32 now = tcp_jiffies32;
2557         enum tcp_chrono old = tp->chrono_type;
2558
2559         if (old > TCP_CHRONO_UNSPEC)
2560                 tp->chrono_stat[old - 1] += now - tp->chrono_start;
2561         tp->chrono_start = now;
2562         tp->chrono_type = new;
2563 }
2564
2565 void tcp_chrono_start(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2566 {
2567         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2568
2569         /* If there are multiple conditions worthy of tracking in a
2570          * chronograph then the highest priority enum takes precedence
2571          * over the other conditions. So that if something "more interesting"
2572          * starts happening, stop the previous chrono and start a new one.
2573          */
2574         if (type > tp->chrono_type)
2575                 tcp_chrono_set(tp, type);
2576 }
2577
2578 void tcp_chrono_stop(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2579 {
2580         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2581
2582
2583         /* There are multiple conditions worthy of tracking in a
2584          * chronograph, so that the highest priority enum takes
2585          * precedence over the other conditions (see tcp_chrono_start).
2586          * If a condition stops, we only stop chrono tracking if
2587          * it's the "most interesting" or current chrono we are
2588          * tracking and starts busy chrono if we have pending data.
2589          */
2590         if (tcp_rtx_and_write_queues_empty(sk))
2591                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_UNSPEC);
2592         else if (type == tp->chrono_type)
2593                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_BUSY);
2594 }
2595
2596 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2597  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2598  * window for us.
2599  *
2600  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2601  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2602  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2603  *
2604  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2605  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2606
2607  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2608  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2609  */
2610 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2611                            int push_one, gfp_t gfp)
2612 {
2613         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2614         struct sk_buff *skb;
2615         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2616         int cwnd_quota;
2617         int result;
2618         bool is_cwnd_limited = false, is_rwnd_limited = false;
2619         u32 max_segs;
2620
2621         sent_pkts = 0;
2622
2623         tcp_mstamp_refresh(tp);
2624         if (!push_one) {
2625                 /* Do MTU probing. */
2626                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2627                 if (!result) {
2628                         return false;
2629                 } else if (result > 0) {
2630                         sent_pkts = 1;
2631                 }
2632         }
2633
2634         max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
2635         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2636                 unsigned int limit;
2637
2638                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2639                         /* "skb_mstamp_ns" is used as a start point for the retransmit timer */
2640                         skb->skb_mstamp_ns = tp->tcp_wstamp_ns = tp->tcp_clock_cache;
2641                         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
2642                         tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2643                         goto repair; /* Skip network transmission */
2644                 }
2645
2646                 if (tcp_pacing_check(sk))
2647                         break;
2648
2649                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2650                 BUG_ON(!tso_segs);
2651
2652                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2653                 if (!cwnd_quota) {
2654                         if (push_one == 2)
2655                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2656                                 cwnd_quota = 1;
2657                         else
2658                                 break;
2659                 }
2660
2661                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now))) {
2662                         is_rwnd_limited = true;
2663                         break;
2664                 }
2665
2666                 if (tso_segs == 1) {
2667                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2668                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2669                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2670                                 break;
2671                 } else {
2672                         if (!push_one &&
2673                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2674                                                  &is_rwnd_limited, max_segs))
2675                                 break;
2676                 }
2677
2678                 limit = mss_now;
2679                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2680                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2681                                                     min_t(unsigned int,
2682                                                           cwnd_quota,
2683                                                           max_segs),
2684                                                     nonagle);
2685
2686                 if (skb->len > limit &&
2687                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2688                         break;
2689
2690                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 0))
2691                         break;
2692
2693                 /* Argh, we hit an empty skb(), presumably a thread
2694                  * is sleeping in sendmsg()/sk_stream_wait_memory().
2695                  * We do not want to send a pure-ack packet and have
2696                  * a strange looking rtx queue with empty packet(s).
2697                  */
2698                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq == TCP_SKB_CB(skb)->seq)
2699                         break;
2700
2701                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2702                         break;
2703
2704 repair:
2705                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2706                  * This call will increment packets_out.
2707                  */
2708                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2709
2710                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2711                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2712
2713                 if (push_one)
2714                         break;
2715         }
2716
2717         if (is_rwnd_limited)
2718                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2719         else
2720                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2721
2722         is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd);
2723         if (likely(sent_pkts || is_cwnd_limited))
2724                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2725
2726         if (likely(sent_pkts)) {
2727                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2728                         tp->prr_out += sent_pkts;
2729
2730                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2731                 if (push_one != 2)
2732                         tcp_schedule_loss_probe(sk, false);
2733                 return false;
2734         }
2735         return !tp->packets_out && !tcp_write_queue_empty(sk);
2736 }
2737
2738 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk, bool advancing_rto)
2739 {
2740         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2741         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2742         u32 timeout, timeout_us, rto_delta_us;
2743         int early_retrans;
2744
2745         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2746          * finishes.
2747          */
2748         if (rcu_access_pointer(tp->fastopen_rsk))
2749                 return false;
2750
2751         early_retrans = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_early_retrans);
2752         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2753          * not in loss recovery, that are either limited by cwnd or application.
2754          */
2755         if ((early_retrans != 3 && early_retrans != 4) ||
2756             !tp->packets_out || !tcp_is_sack(tp) ||
2757             (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open &&
2758              icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR))
2759                 return false;
2760
2761         /* Probe timeout is 2*rtt. Add minimum RTO to account
2762          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2763          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2764          */
2765         if (tp->srtt_us) {
2766                 timeout_us = tp->srtt_us >> 2;
2767                 if (tp->packets_out == 1)
2768                         timeout_us += tcp_rto_min_us(sk);
2769                 else
2770                         timeout_us += TCP_TIMEOUT_MIN_US;
2771                 timeout = usecs_to_jiffies(timeout_us);
2772         } else {
2773                 timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
2774         }
2775
2776         /* If the RTO formula yields an earlier time, then use that time. */
2777         rto_delta_us = advancing_rto ?
2778                         jiffies_to_usecs(inet_csk(sk)->icsk_rto) :
2779                         tcp_rto_delta_us(sk);  /* How far in future is RTO? */
2780         if (rto_delta_us > 0)
2781                 timeout = min_t(u32, timeout, usecs_to_jiffies(rto_delta_us));
2782
2783         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout, TCP_RTO_MAX);
2784         return true;
2785 }
2786
2787 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2788  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2789  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2790  */
2791 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2792                                     const struct sk_buff *skb)
2793 {
2794         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2795                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2796                               LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2797                 return true;
2798         }
2799         return false;
2800 }
2801
2802 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2803  * retransmit the last segment.
2804  */
2805 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2806 {
2807         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2808         struct sk_buff *skb;
2809         int pcount;
2810         int mss = tcp_current_mss(sk);
2811
2812         /* At most one outstanding TLP */
2813         if (tp->tlp_high_seq)
2814                 goto rearm_timer;
2815
2816         tp->tlp_retrans = 0;
2817         skb = tcp_send_head(sk);
2818         if (skb && tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2819                 pcount = tp->packets_out;
2820                 tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2821                 if (tp->packets_out > pcount)
2822                         goto probe_sent;
2823                 goto rearm_timer;
2824         }
2825         skb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
2826         if (unlikely(!skb)) {
2827                 WARN_ONCE(tp->packets_out,
2828                           "invalid inflight: %u state %u cwnd %u mss %d\n",
2829                           tp->packets_out, sk->sk_state, tp->snd_cwnd, mss);
2830                 inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2831                 return;
2832         }
2833
2834         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2835                 goto rearm_timer;
2836
2837         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2838         if (WARN_ON(!pcount))
2839                 goto rearm_timer;
2840
2841         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2842                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
2843                                           (pcount - 1) * mss, mss,
2844                                           GFP_ATOMIC)))
2845                         goto rearm_timer;
2846                 skb = skb_rb_next(skb);
2847         }
2848
2849         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2850                 goto rearm_timer;
2851
2852         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1))
2853                 goto rearm_timer;
2854
2855         tp->tlp_retrans = 1;
2856
2857 probe_sent:
2858         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2859         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2860
2861         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2862         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2863         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2864 rearm_timer:
2865         tcp_rearm_rto(sk);
2866 }
2867
2868 /* Push out any pending frames which were held back due to
2869  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2870  * The socket must be locked by the caller.
2871  */
2872 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2873                                int nonagle)
2874 {
2875         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2876          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2877          * all will be happy.
2878          */
2879         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2880                 return;
2881
2882         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2883                            sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC)))
2884                 tcp_check_probe_timer(sk);
2885 }
2886
2887 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2888  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2889  */
2890 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2891 {
2892         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2893
2894         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2895
2896         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2897 }
2898
2899 /* This function returns the amount that we can raise the
2900  * usable window based on the following constraints
2901  *
2902  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2903  * 2. We limit memory per socket
2904  *
2905  * RFC 1122:
2906  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2907  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2908  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2909  *
2910  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2911  * it at least MSS bytes.
2912  *
2913  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2914  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2915  *
2916  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2917  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2918  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2919  * window to always advance by a single byte.
2920  *
2921  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2922  * then this will not be a problem.
2923  *
2924  * BSD seems to make the following compromise:
2925  *
2926  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2927  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2928  *      then set the window to 0.
2929  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2930  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2931  *      and from being larger than the largest representable value.
2932  *
2933  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2934  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2935  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2936  * those cases where the window is constrained on the sender side
2937  * because the pipeline is full.
2938  *
2939  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2940  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2941  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2942  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2943  * of having a fixed window size at almost all times.
2944  *
2945  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2946  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2947  *
2948  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2949  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2950  */
2951 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2952 {
2953         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2954         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2955         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2956          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2957          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2958          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2959          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2960          */
2961         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2962         int free_space = tcp_space(sk);
2963         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2964         int full_space, window;
2965
2966         if (sk_is_mptcp(sk))
2967                 mptcp_space(sk, &free_space, &allowed_space);
2968
2969         full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2970
2971         if (unlikely(mss > full_space)) {
2972                 mss = full_space;
2973                 if (mss <= 0)
2974                         return 0;
2975         }
2976         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2977                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2978
2979                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
2980                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2981                                                4U * tp->advmss);
2982
2983                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2984                  * increase it due to wscale.
2985                  */
2986                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2987
2988                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2989                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2990                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2991                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2992                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2993                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2994                  */
2995                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2996                         return 0;
2997         }
2998
2999         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
3000                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
3001
3002         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
3003          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
3004          */
3005         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
3006                 window = free_space;
3007
3008                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
3009                  * Import case: prevent zero window announcement if
3010                  * 1<<rcv_wscale > mss.
3011                  */
3012                 window = ALIGN(window, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
3013         } else {
3014                 window = tp->rcv_wnd;
3015                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
3016                  * Window clamp already applied above.
3017                  * If our current window offering is within 1 mss of the
3018                  * free space we just keep it. This prevents the divide
3019                  * and multiply from happening most of the time.
3020                  * We also don't do any window rounding when the free space
3021                  * is too small.
3022                  */
3023                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
3024                         window = rounddown(free_space, mss);
3025                 else if (mss == full_space &&
3026                          free_space > window + (full_space >> 1))
3027                         window = free_space;
3028         }
3029
3030         return window;
3031 }
3032
3033 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
3034                              const struct sk_buff *next_skb)
3035 {
3036         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(next_skb))) {
3037                 const struct skb_shared_info *next_shinfo =
3038                         skb_shinfo(next_skb);
3039                 struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
3040
3041                 shinfo->tx_flags |= next_shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
3042                 shinfo->tskey = next_shinfo->tskey;
3043                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack |=
3044                         TCP_SKB_CB(next_skb)->txstamp_ack;
3045         }
3046 }
3047
3048 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
3049 static bool tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3050 {
3051         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3052         struct sk_buff *next_skb = skb_rb_next(skb);
3053         int next_skb_size;
3054
3055         next_skb_size = next_skb->len;
3056
3057         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
3058
3059         if (next_skb_size) {
3060                 if (next_skb_size <= skb_availroom(skb))
3061                         skb_copy_bits(next_skb, 0, skb_put(skb, next_skb_size),
3062                                       next_skb_size);
3063                 else if (!tcp_skb_shift(skb, next_skb, 1, next_skb_size))
3064                         return false;
3065         }
3066         tcp_highest_sack_replace(sk, next_skb, skb);
3067
3068         /* Update sequence range on original skb. */
3069         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
3070
3071         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
3072         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
3073
3074         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
3075          * packet counting does not break.
3076          */
3077         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
3078         TCP_SKB_CB(skb)->eor = TCP_SKB_CB(next_skb)->eor;
3079
3080         /* changed transmit queue under us so clear hints */
3081         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
3082         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
3083                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
3084
3085         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
3086
3087         tcp_skb_collapse_tstamp(skb, next_skb);
3088
3089         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(next_skb, sk);
3090         return true;
3091 }
3092
3093 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
3094 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3095 {
3096         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
3097                 return false;
3098         if (skb_cloned(skb))
3099                 return false;
3100         /* Some heuristics for collapsing over SACK'd could be invented */
3101         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
3102                 return false;
3103
3104         return true;
3105 }
3106
3107 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
3108  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
3109  */
3110 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
3111                                      int space)
3112 {
3113         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3114         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
3115         bool first = true;
3116
3117         if (!READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_retrans_collapse))
3118                 return;
3119         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
3120                 return;
3121
3122         skb_rbtree_walk_from_safe(skb, tmp) {
3123                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
3124                         break;
3125
3126                 if (!tcp_skb_can_collapse(to, skb))
3127                         break;
3128
3129                 space -= skb->len;
3130
3131                 if (first) {
3132                         first = false;
3133                         continue;
3134                 }
3135
3136                 if (space < 0)
3137                         break;
3138
3139                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
3140                         break;
3141
3142                 if (!tcp_collapse_retrans(sk, to))
3143                         break;
3144         }
3145 }
3146
3147 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
3148  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
3149  * error occurred which prevented the send.
3150  */
3151 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
3152 {
3153         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3154         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3155         unsigned int cur_mss;
3156         int diff, len, err;
3157         int avail_wnd;
3158
3159         /* Inconclusive MTU probe */
3160         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
3161                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
3162
3163         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
3164          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
3165          */
3166         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
3167             min_t(u32, sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2),
3168                   sk->sk_sndbuf))
3169                 return -EAGAIN;
3170
3171         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
3172                 return -EBUSY;
3173
3174 start:
3175         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
3176                 if (unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3177                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_SYN;
3178                         TCP_SKB_CB(skb)->seq++;
3179                         goto start;
3180                 }
3181                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))) {
3182                         WARN_ON_ONCE(1);
3183                         return -EINVAL;
3184                 }
3185                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3186                         return -ENOMEM;
3187         }
3188
3189         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3190                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3191
3192         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
3193         avail_wnd = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3194
3195         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
3196          * new window, do not retransmit it. The exception is the
3197          * case, when window is shrunk to zero. In this case
3198          * our retransmit of one segment serves as a zero window probe.
3199          */
3200         if (avail_wnd <= 0) {
3201                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
3202                         return -EAGAIN;
3203                 avail_wnd = cur_mss;
3204         }
3205
3206         len = cur_mss * segs;
3207         if (len > avail_wnd) {
3208                 len = rounddown(avail_wnd, cur_mss);
3209                 if (!len)
3210                         len = avail_wnd;
3211         }
3212         if (skb->len > len) {
3213                 if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb, len,
3214                                  cur_mss, GFP_ATOMIC))
3215                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
3216         } else {
3217                 if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
3218                         return -ENOMEM;
3219
3220                 diff = tcp_skb_pcount(skb);
3221                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, cur_mss);
3222                 diff -= tcp_skb_pcount(skb);
3223                 if (diff)
3224                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
3225                 avail_wnd = min_t(int, avail_wnd, cur_mss);
3226                 if (skb->len < avail_wnd)
3227                         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, avail_wnd);
3228         }
3229
3230         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
3231         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
3232                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
3233
3234         /* Update global and local TCP statistics. */
3235         segs = tcp_skb_pcount(skb);
3236         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS, segs);
3237         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
3238                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3239         tp->total_retrans += segs;
3240         tp->bytes_retrans += skb->len;
3241
3242         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
3243          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
3244          * beyond what csum_start can cover.
3245          */
3246         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
3247                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
3248                 struct sk_buff *nskb;
3249
3250                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3251                         nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3252                         if (nskb) {
3253                                 nskb->dev = NULL;
3254                                 err = tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC);
3255                         } else {
3256                                 err = -ENOBUFS;
3257                         }
3258                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3259
3260                 if (!err) {
3261                         tcp_update_skb_after_send(sk, skb, tp->tcp_wstamp_ns);
3262                         tcp_rate_skb_sent(sk, skb);
3263                 }
3264         } else {
3265                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3266         }
3267
3268         /* To avoid taking spuriously low RTT samples based on a timestamp
3269          * for a transmit that never happened, always mark EVER_RETRANS
3270          */
3271         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
3272
3273         if (BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB_FLAG))
3274                 tcp_call_bpf_3arg(sk, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB,
3275                                   TCP_SKB_CB(skb)->seq, segs, err);
3276
3277         if (likely(!err)) {
3278                 trace_tcp_retransmit_skb(sk, skb);
3279         } else if (err != -EBUSY) {
3280                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL, segs);
3281         }
3282         return err;
3283 }
3284
3285 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
3286 {
3287         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3288         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs);
3289
3290         if (err == 0) {
3291 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3292                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
3293                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
3294                 }
3295 #endif
3296                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
3297                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
3298         }
3299
3300         /* Save stamp of the first (attempted) retransmit. */
3301         if (!tp->retrans_stamp)
3302                 tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
3303
3304         if (tp->undo_retrans < 0)
3305                 tp->undo_retrans = 0;
3306         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
3307         return err;
3308 }
3309
3310 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
3311  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
3312  * resending the rest of the retransmit queue, until either
3313  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
3314  */
3315 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
3316 {
3317         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3318         struct sk_buff *skb, *rtx_head, *hole = NULL;
3319         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3320         bool rearm_timer = false;
3321         u32 max_segs;
3322         int mib_idx;
3323
3324         if (!tp->packets_out)
3325                 return;
3326
3327         rtx_head = tcp_rtx_queue_head(sk);
3328         skb = tp->retransmit_skb_hint ?: rtx_head;
3329         max_segs = tcp_tso_segs(sk, tcp_current_mss(sk));
3330         skb_rbtree_walk_from(skb) {
3331                 __u8 sacked;
3332                 int segs;
3333
3334                 if (tcp_pacing_check(sk))
3335                         break;
3336
3337                 /* we could do better than to assign each time */
3338                 if (!hole)
3339                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
3340
3341                 segs = tp->snd_cwnd - tcp_packets_in_flight(tp);
3342                 if (segs <= 0)
3343                         break;
3344                 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
3345                 /* In case tcp_shift_skb_data() have aggregated large skbs,
3346                  * we need to make sure not sending too bigs TSO packets
3347                  */
3348                 segs = min_t(int, segs, max_segs);
3349
3350                 if (tp->retrans_out >= tp->lost_out) {
3351                         break;
3352                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
3353                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
3354                                 hole = skb;
3355                         continue;
3356
3357                 } else {
3358                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
3359                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
3360                         else
3361                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
3362                 }
3363
3364                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
3365                         continue;
3366
3367                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 1))
3368                         break;
3369
3370                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs))
3371                         break;
3372
3373                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), mib_idx, tcp_skb_pcount(skb));
3374
3375                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
3376                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
3377
3378                 if (skb == rtx_head &&
3379                     icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_REO_TIMEOUT)
3380                         rearm_timer = true;
3381
3382         }
3383         if (rearm_timer)
3384                 tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3385                                      inet_csk(sk)->icsk_rto,
3386                                      TCP_RTO_MAX);
3387 }
3388
3389 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
3390  * connection tear down and (memory) recovery.
3391  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
3392  * or even be forced to close flow without any FIN.
3393  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
3394  * with edge trigger epoll()
3395  */
3396 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
3397 {
3398         int delta, amt;
3399
3400         delta = size - sk->sk_forward_alloc;
3401         if (delta <= 0)
3402                 return;
3403         amt = sk_mem_pages(delta);
3404         sk->sk_forward_alloc += amt * SK_MEM_QUANTUM;
3405         sk_memory_allocated_add(sk, amt);
3406
3407         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg)
3408                 mem_cgroup_charge_skmem(sk->sk_memcg, amt);
3409 }
3410
3411 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
3412  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
3413  */
3414 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
3415 {
3416         struct sk_buff *skb, *tskb, *tail = tcp_write_queue_tail(sk);
3417         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3418
3419         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
3420          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
3421          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
3422          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
3423          */
3424         tskb = tail;
3425         if (!tskb && tcp_under_memory_pressure(sk))
3426                 tskb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
3427
3428         if (tskb) {
3429                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
3430                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
3431                 tp->write_seq++;
3432                 if (!tail) {
3433                         /* This means tskb was already sent.
3434                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
3435                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
3436                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
3437                          * does not change tp->snd_nxt.
3438                          */
3439                         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->snd_nxt + 1);
3440                         return;
3441                 }
3442         } else {
3443                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
3444                                        sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC |
3445                                                        __GFP_NOWARN));
3446                 if (unlikely(!skb))
3447                         return;
3448
3449                 INIT_LIST_HEAD(&skb->tcp_tsorted_anchor);
3450                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3451                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
3452                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
3453                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
3454                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
3455                 tcp_queue_skb(sk, skb);
3456         }
3457         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
3458 }
3459
3460 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
3461  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
3462  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
3463  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
3464  */
3465 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
3466 {
3467         struct sk_buff *skb;
3468
3469         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
3470
3471         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
3472         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
3473         if (!skb) {
3474                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3475                 return;
3476         }
3477
3478         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3479         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3480         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
3481                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
3482         tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3483         /* Send it off. */
3484         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
3485                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3486
3487         /* skb of trace_tcp_send_reset() keeps the skb that caused RST,
3488          * skb here is different to the troublesome skb, so use NULL
3489          */
3490         trace_tcp_send_reset(sk, NULL);
3491 }
3492
3493 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
3494  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
3495  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
3496  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
3497  * and rcv_wscale values will not be correct.
3498  */
3499 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
3500 {
3501         struct sk_buff *skb;
3502
3503         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
3504         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3505                 pr_err("%s: wrong queue state\n", __func__);
3506                 return -EFAULT;
3507         }
3508         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
3509                 if (skb_cloned(skb)) {
3510                         struct sk_buff *nskb;
3511
3512                         tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3513                                 nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
3514                         } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3515                         if (!nskb)
3516                                 return -ENOMEM;
3517                         INIT_LIST_HEAD(&nskb->tcp_tsorted_anchor);
3518                         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
3519                         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3520                         __skb_header_release(nskb);
3521                         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, nskb);
3522                         sk_wmem_queued_add(sk, nskb->truesize);
3523                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
3524                         skb = nskb;
3525                 }
3526
3527                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
3528                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
3529         }
3530         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3531 }
3532
3533 /**
3534  * tcp_make_synack - Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3535  * @sk: listener socket
3536  * @dst: dst entry attached to the SYNACK. It is consumed and caller
3537  *       should not use it again.
3538  * @req: request_sock pointer
3539  * @foc: cookie for tcp fast open
3540  * @synack_type: Type of synack to prepare
3541  * @syn_skb: SYN packet just received.  It could be NULL for rtx case.
3542  */
3543 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3544                                 struct request_sock *req,
3545                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3546                                 enum tcp_synack_type synack_type,
3547                                 struct sk_buff *syn_skb)
3548 {
3549         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3550         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3551         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3552         struct tcp_out_options opts;
3553         struct sk_buff *skb;
3554         int tcp_header_size;
3555         struct tcphdr *th;
3556         int mss;
3557         u64 now;
3558
3559         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3560         if (unlikely(!skb)) {
3561                 dst_release(dst);
3562                 return NULL;
3563         }
3564         /* Reserve space for headers. */
3565         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3566
3567         switch (synack_type) {
3568         case TCP_SYNACK_NORMAL:
3569                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3570                 break;
3571         case TCP_SYNACK_COOKIE:
3572                 /* Under synflood, we do not attach skb to a socket,
3573                  * to avoid false sharing.
3574                  */
3575                 break;
3576         case TCP_SYNACK_FASTOPEN:
3577                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3578                  * cpu might call us concurrently.
3579                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3580                  */
3581                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3582                 break;
3583         }
3584         skb_dst_set(skb, dst);
3585
3586         mss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3587
3588         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3589         now = tcp_clock_ns();
3590 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3591         if (unlikely(synack_type == TCP_SYNACK_COOKIE && ireq->tstamp_ok))
3592                 skb->skb_mstamp_ns = cookie_init_timestamp(req, now);
3593         else
3594 #endif
3595         {
3596                 skb->skb_mstamp_ns = now;
3597                 if (!tcp_rsk(req)->snt_synack) /* Timestamp first SYNACK */
3598                         tcp_rsk(req)->snt_synack = tcp_skb_timestamp_us(skb);
3599         }
3600
3601 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3602         rcu_read_lock();
3603         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3604 #endif
3605         skb_set_hash(skb, tcp_rsk(req)->txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
3606         /* bpf program will be interested in the tcp_flags */
3607         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK;
3608         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, md5,
3609                                              foc, synack_type,
3610                                              syn_skb) + sizeof(*th);
3611
3612         skb_push(skb, tcp_header_size);
3613         skb_reset_transport_header(skb);
3614
3615         th = (struct tcphdr *)skb->data;
3616         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3617         th->syn = 1;
3618         th->ack = 1;
3619         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3620         th->source = htons(ireq->ir_num);
3621         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3622         skb->mark = ireq->ir_mark;
3623         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3624         th->seq = htonl(tcp_rsk(req)->snt_isn);
3625         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3626         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3627
3628         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3629         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3630         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), NULL, &opts);
3631         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3632         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3633
3634 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3635         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3636         if (md5)
3637                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3638                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3639         rcu_read_unlock();
3640 #endif
3641
3642         bpf_skops_write_hdr_opt((struct sock *)sk, skb, req, syn_skb,
3643                                 synack_type, &opts);
3644
3645         skb->skb_mstamp_ns = now;
3646         tcp_add_tx_delay(skb, tp);
3647
3648         return skb;
3649 }
3650 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3651
3652 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3653 {
3654         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3655         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3656         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3657
3658         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3659                 return;
3660
3661         rcu_read_lock();
3662         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3663         if (likely(ca && bpf_try_module_get(ca, ca->owner))) {
3664                 bpf_module_put(icsk->icsk_ca_ops, icsk->icsk_ca_ops->owner);
3665                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3666                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3667         }
3668         rcu_read_unlock();
3669 }
3670
3671 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3672 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3673 {
3674         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3675         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3676         __u8 rcv_wscale;
3677         u32 rcv_wnd;
3678
3679         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3680          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3681          */
3682         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
3683         if (READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps))
3684                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
3685
3686 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3687         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk))
3688                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
3689 #endif
3690
3691         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3692         if (tp->rx_opt.user_mss)
3693                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3694         tp->max_window = 0;
3695         tcp_mtup_init(sk);
3696         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3697
3698         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3699
3700         if (!tp->window_clamp)
3701                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3702         tp->advmss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3703
3704         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3705
3706         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3707         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3708             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3709                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3710
3711         rcv_wnd = tcp_rwnd_init_bpf(sk);
3712         if (rcv_wnd == 0)
3713                 rcv_wnd = dst_metric(dst, RTAX_INITRWND);
3714
3715         tcp_select_initial_window(sk, tcp_full_space(sk),
3716                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3717                                   &tp->rcv_wnd,
3718                                   &tp->window_clamp,
3719                                   READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling),
3720                                   &rcv_wscale,
3721                                   rcv_wnd);
3722
3723         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3724         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3725
3726         sk->sk_err = 0;
3727         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3728         tp->snd_wnd = 0;
3729         tcp_init_wl(tp, 0);
3730         tcp_write_queue_purge(sk);
3731         tp->snd_una = tp->write_seq;
3732         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3733         tp->snd_up = tp->write_seq;
3734         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->write_seq);
3735
3736         if (likely(!tp->repair))
3737                 tp->rcv_nxt = 0;
3738         else
3739                 tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3740         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3741         WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
3742
3743         inet_csk(sk)->icsk_rto = tcp_timeout_init(sk);
3744         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3745         tcp_clear_retrans(tp);
3746 }
3747
3748 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3749 {
3750         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3751         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3752
3753         tcb->end_seq += skb->len;
3754         __skb_header_release(skb);
3755         sk_wmem_queued_add(sk, skb->truesize);
3756         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3757         WRITE_ONCE(tp->write_seq, tcb->end_seq);
3758         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3759 }
3760
3761 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3762  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3763  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3764  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3765  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3766  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3767  */
3768 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3769 {
3770         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3771         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3772         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3773         int space, err = 0;
3774         struct sk_buff *syn_data;
3775
3776         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3777         if (!tcp_fastopen_cookie_check(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie))
3778                 goto fallback;
3779
3780         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3781          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3782          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3783          */
3784         tp->rx_opt.mss_clamp = tcp_mss_clamp(tp, tp->rx_opt.mss_clamp);
3785         /* Sync mss_cache after updating the mss_clamp */
3786         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
3787
3788         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie) -
3789                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3790
3791         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3792
3793         /* limit to order-0 allocations */
3794         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3795
3796         syn_data = sk_stream_alloc_skb(sk, space, sk->sk_allocation, false);
3797         if (!syn_data)
3798                 goto fallback;
3799         syn_data->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3800         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3801         if (space) {
3802                 int copied = copy_from_iter(skb_put(syn_data, space), space,
3803                                             &fo->data->msg_iter);
3804                 if (unlikely(!copied)) {
3805                         tcp_skb_tsorted_anchor_cleanup(syn_data);
3806                         kfree_skb(syn_data);
3807                         goto fallback;
3808                 }
3809                 if (copied != space) {
3810                         skb_trim(syn_data, copied);
3811                         space = copied;
3812                 }
3813                 skb_zcopy_set(syn_data, fo->uarg, NULL);
3814         }
3815         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3816         if (space == fo->size)
3817                 fo->data = NULL;
3818         fo->copied = space;
3819
3820         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3821         if (syn_data->len)
3822                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3823
3824         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3825
3826         syn->skb_mstamp_ns = syn_data->skb_mstamp_ns;
3827
3828         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3829          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3830          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3831          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3832          */
3833         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3834         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3835         if (!err) {
3836                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3837                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, syn_data);
3838                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3839                 goto done;
3840         }
3841
3842         /* data was not sent, put it in write_queue */
3843         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, syn_data);
3844         tp->packets_out -= tcp_skb_pcount(syn_data);
3845
3846 fallback:
3847         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3848         if (fo->cookie.len > 0)
3849                 fo->cookie.len = 0;
3850         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3851         if (err)
3852                 tp->syn_fastopen = 0;
3853 done:
3854         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3855         return err;
3856 }
3857
3858 /* Build a SYN and send it off. */
3859 int tcp_connect(struct sock *sk)
3860 {
3861         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3862         struct sk_buff *buff;
3863         int err;
3864
3865         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_TCP_CONNECT_CB, 0, NULL);
3866
3867         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3868                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3869
3870         tcp_connect_init(sk);
3871
3872         if (unlikely(tp->repair)) {
3873                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3874                 return 0;
3875         }
3876
3877         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, sk->sk_allocation, true);
3878         if (unlikely(!buff))
3879                 return -ENOBUFS;
3880
3881         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3882         tcp_mstamp_refresh(tp);
3883         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp(tp);
3884         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3885         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3886         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
3887
3888         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3889         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3890               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3891         if (err == -ECONNREFUSED)
3892                 return err;
3893
3894         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3895          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3896          */
3897         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->write_seq);
3898         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3899         buff = tcp_send_head(sk);
3900         if (unlikely(buff)) {
3901                 WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->seq);
3902                 tp->pushed_seq  = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3903         }
3904         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3905
3906         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3907         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3908                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3909         return 0;
3910 }
3911 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3912
3913 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3914  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3915  * for details.
3916  */
3917 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3918 {
3919         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3920         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3921         unsigned long timeout;
3922
3923         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3924                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3925                 int max_ato = HZ / 2;
3926
3927                 if (inet_csk_in_pingpong_mode(sk) ||
3928                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3929                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3930
3931                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3932
3933                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3934                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3935                  * directly.
3936                  */
3937                 if (tp->srtt_us) {
3938                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3939                                         TCP_DELACK_MIN);
3940
3941                         if (rtt < max_ato)
3942                                 max_ato = rtt;
3943                 }
3944
3945                 ato = min(ato, max_ato);
3946         }
3947
3948         ato = min_t(u32, ato, inet_csk(sk)->icsk_delack_max);
3949
3950         /* Stay within the limit we were given */
3951         timeout = jiffies + ato;
3952
3953         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3954         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3955                 /* If delack timer is about to expire, send ACK now. */
3956                 if (time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3957                         tcp_send_ack(sk);
3958                         return;
3959                 }
3960
3961                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3962                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3963         }
3964         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3965         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3966         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3967 }
3968
3969 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3970 void __tcp_send_ack(struct sock *sk, u32 rcv_nxt)
3971 {
3972         struct sk_buff *buff;
3973
3974         /* If we have been reset, we may not send again. */
3975         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3976                 return;
3977
3978         /* We are not putting this on the write queue, so
3979          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3980          * sock.
3981          */
3982         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3983                          sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3984         if (unlikely(!buff)) {
3985                 struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3986                 unsigned long delay;
3987
3988                 delay = TCP_DELACK_MAX << icsk->icsk_ack.retry;
3989                 if (delay < TCP_RTO_MAX)
3990                         icsk->icsk_ack.retry++;
3991                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3992                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3993                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK, delay, TCP_RTO_MAX);
3994                 return;
3995         }
3996
3997         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3998         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3999         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
4000
4001         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
4002          * too much.
4003          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
4004          */
4005         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
4006
4007         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
4008         __tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, (__force gfp_t)0, rcv_nxt);
4009 }
4010 EXPORT_SYMBOL_GPL(__tcp_send_ack);
4011
4012 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
4013 {
4014         __tcp_send_ack(sk, tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
4015 }
4016
4017 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
4018  * number. It assumes the other end will try to ack it.
4019  *
4020  * Question: what should we make while urgent mode?
4021  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
4022  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
4023  *
4024  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
4025  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
4026  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
4027  */
4028 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
4029 {
4030         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4031         struct sk_buff *skb;
4032
4033         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
4034         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
4035                         sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
4036         if (!skb)
4037                 return -1;
4038
4039         /* Reserve space for headers and set control bits. */
4040         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
4041         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
4042          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
4043          * send it.
4044          */
4045         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
4046         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
4047         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, (__force gfp_t)0);
4048 }
4049
4050 /* Called from setsockopt( ... TCP_REPAIR ) */
4051 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
4052 {
4053         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
4054                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
4055                 tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
4056                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
4057         }
4058 }
4059
4060 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
4061 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
4062 {
4063         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4064         struct sk_buff *skb;
4065
4066         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4067                 return -1;
4068
4069         skb = tcp_send_head(sk);
4070         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
4071                 int err;
4072                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
4073                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4074
4075                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
4076                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4077
4078                 /* We are probing the opening of a window
4079                  * but the window size is != 0
4080                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
4081                  */
4082                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
4083                     skb->len > mss) {
4084                         seg_size = min(seg_size, mss);
4085                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
4086                         if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
4087                                          skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
4088                                 return -1;
4089                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
4090                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
4091
4092                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
4093                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
4094                 if (!err)
4095                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
4096                 return err;
4097         } else {
4098                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
4099                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
4100                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
4101         }
4102 }
4103
4104 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
4105  * a partial packet else a zero probe.
4106  */
4107 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
4108 {
4109         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
4110         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4111         struct net *net = sock_net(sk);
4112         unsigned long timeout;
4113         int err;
4114
4115         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
4116
4117         if (tp->packets_out || tcp_write_queue_empty(sk)) {
4118                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
4119                 icsk->icsk_probes_out = 0;
4120                 icsk->icsk_backoff = 0;
4121                 icsk->icsk_probes_tstamp = 0;
4122                 return;
4123         }
4124
4125         icsk->icsk_probes_out++;
4126         if (err <= 0) {
4127                 if (icsk->icsk_backoff < READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_retries2))
4128                         icsk->icsk_backoff++;
4129                 timeout = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
4130         } else {
4131                 /* If packet was not sent due to local congestion,
4132                  * Let senders fight for local resources conservatively.
4133                  */
4134                 timeout = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
4135         }
4136
4137         timeout = tcp_clamp_probe0_to_user_timeout(sk, timeout);
4138         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0, timeout, TCP_RTO_MAX);
4139 }
4140
4141 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
4142 {
4143         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
4144         struct flowi fl;
4145         int res;
4146
4147         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
4148         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, TCP_SYNACK_NORMAL,
4149                                   NULL);
4150         if (!res) {
4151                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
4152                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
4153                 if (unlikely(tcp_passive_fastopen(sk)))
4154                         tcp_sk(sk)->total_retrans++;
4155                 trace_tcp_retransmit_synack(sk, req);
4156         }
4157         return res;
4158 }
4159 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);