net: tcp: send zero-window ACK when no memory
[platform/kernel/linux-rpi.git] / net / ipv4 / tcp_output.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
4  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
5  *              interface as the means of communication with the user level.
6  *
7  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
8  *
9  * Authors:     Ross Biro
10  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
11  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
12  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
13  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
14  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
15  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
16  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
17  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
18  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
19  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
20  */
21
22 /*
23  * Changes:     Pedro Roque     :       Retransmit queue handled by TCP.
24  *                              :       Fragmentation on mtu decrease
25  *                              :       Segment collapse on retransmit
26  *                              :       AF independence
27  *
28  *              Linus Torvalds  :       send_delayed_ack
29  *              David S. Miller :       Charge memory using the right skb
30  *                                      during syn/ack processing.
31  *              David S. Miller :       Output engine completely rewritten.
32  *              Andrea Arcangeli:       SYNACK carry ts_recent in tsecr.
33  *              Cacophonix Gaul :       draft-minshall-nagle-01
34  *              J Hadi Salim    :       ECN support
35  *
36  */
37
38 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
39
40 #include <net/tcp.h>
41 #include <net/mptcp.h>
42
43 #include <linux/compiler.h>
44 #include <linux/gfp.h>
45 #include <linux/module.h>
46 #include <linux/static_key.h>
47
48 #include <trace/events/tcp.h>
49
50 /* Refresh clocks of a TCP socket,
51  * ensuring monotically increasing values.
52  */
53 void tcp_mstamp_refresh(struct tcp_sock *tp)
54 {
55         u64 val = tcp_clock_ns();
56
57         tp->tcp_clock_cache = val;
58         tp->tcp_mstamp = div_u64(val, NSEC_PER_USEC);
59 }
60
61 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
62                            int push_one, gfp_t gfp);
63
64 /* Account for new data that has been sent to the network. */
65 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
66 {
67         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
68         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
69         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
70
71         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
72
73         __skb_unlink(skb, &sk->sk_write_queue);
74         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, skb);
75
76         if (tp->highest_sack == NULL)
77                 tp->highest_sack = skb;
78
79         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
80         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)
81                 tcp_rearm_rto(sk);
82
83         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT,
84                       tcp_skb_pcount(skb));
85         tcp_check_space(sk);
86 }
87
88 /* SND.NXT, if window was not shrunk or the amount of shrunk was less than one
89  * window scaling factor due to loss of precision.
90  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
91  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
92  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
93  * invalid. OK, let's make this for now:
94  */
95 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
96 {
97         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
98
99         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt) ||
100             (tp->rx_opt.wscale_ok &&
101              ((tp->snd_nxt - tcp_wnd_end(tp)) < (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale))))
102                 return tp->snd_nxt;
103         else
104                 return tcp_wnd_end(tp);
105 }
106
107 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
108  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
109  *
110  * 1. It is independent of path mtu.
111  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
112  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
113  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
114  *    large MSS.
115  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
116  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
117  *    This may be overridden via information stored in routing table.
118  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
119  *    probably even Jumbo".
120  */
121 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
122 {
123         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
124         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
125         int mss = tp->advmss;
126
127         if (dst) {
128                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
129
130                 if (metric < mss) {
131                         mss = metric;
132                         tp->advmss = mss;
133                 }
134         }
135
136         return (__u16)mss;
137 }
138
139 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
140  * This is the first part of cwnd validation mechanism.
141  */
142 void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, s32 delta)
143 {
144         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
145         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
146         u32 cwnd = tcp_snd_cwnd(tp);
147
148         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
149
150         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
151         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
152
153         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
154                 cwnd >>= 1;
155         tcp_snd_cwnd_set(tp, max(cwnd, restart_cwnd));
156         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
157         tp->snd_cwnd_used = 0;
158 }
159
160 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
161 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
162                                 struct sock *sk)
163 {
164         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
165         const u32 now = tcp_jiffies32;
166
167         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
168                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
169
170         tp->lsndtime = now;
171
172         /* If it is a reply for ato after last received
173          * packet, enter pingpong mode.
174          */
175         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
176                 inet_csk_enter_pingpong_mode(sk);
177 }
178
179 /* Account for an ACK we sent. */
180 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts,
181                                       u32 rcv_nxt)
182 {
183         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
184
185         if (unlikely(tp->compressed_ack)) {
186                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPACKCOMPRESSED,
187                               tp->compressed_ack);
188                 tp->compressed_ack = 0;
189                 if (hrtimer_try_to_cancel(&tp->compressed_ack_timer) == 1)
190                         __sock_put(sk);
191         }
192
193         if (unlikely(rcv_nxt != tp->rcv_nxt))
194                 return;  /* Special ACK sent by DCTCP to reflect ECN */
195         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
196         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
197 }
198
199 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
200  * Based on the assumption that the given amount of space
201  * will be offered. Store the results in the tp structure.
202  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
203  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
204  * This MUST be enforced by all callers.
205  */
206 void tcp_select_initial_window(const struct sock *sk, int __space, __u32 mss,
207                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
208                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
209                                __u32 init_rcv_wnd)
210 {
211         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
212
213         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
214         if (*window_clamp == 0)
215                 (*window_clamp) = (U16_MAX << TCP_MAX_WSCALE);
216         space = min(*window_clamp, space);
217
218         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
219         if (space > mss)
220                 space = rounddown(space, mss);
221
222         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
223          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
224          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
225          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
226          * unless the remote has sent us a window scaling option,
227          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
228          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
229          */
230         if (READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows))
231                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
232         else
233                 (*rcv_wnd) = min_t(u32, space, U16_MAX);
234
235         if (init_rcv_wnd)
236                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
237
238         *rcv_wscale = 0;
239         if (wscale_ok) {
240                 /* Set window scaling on max possible window */
241                 space = max_t(u32, space, READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]));
242                 space = max_t(u32, space, READ_ONCE(sysctl_rmem_max));
243                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
244                 *rcv_wscale = clamp_t(int, ilog2(space) - 15,
245                                       0, TCP_MAX_WSCALE);
246         }
247         /* Set the clamp no higher than max representable value */
248         (*window_clamp) = min_t(__u32, U16_MAX << (*rcv_wscale), *window_clamp);
249 }
250 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
251
252 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
253  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
254  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
255  * frame.
256  */
257 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
258 {
259         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
260         struct net *net = sock_net(sk);
261         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
262         u32 cur_win, new_win;
263
264         /* Make the window 0 if we failed to queue the data because we
265          * are out of memory. The window is temporary, so we don't store
266          * it on the socket.
267          */
268         if (unlikely(inet_csk(sk)->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_NOMEM))
269                 return 0;
270
271         cur_win = tcp_receive_window(tp);
272         new_win = __tcp_select_window(sk);
273         if (new_win < cur_win) {
274                 /* Danger Will Robinson!
275                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
276                  * we will not be able to advertise a zero
277                  * window in time.  --DaveM
278                  *
279                  * Relax Will Robinson.
280                  */
281                 if (!READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_shrink_window) || !tp->rx_opt.rcv_wscale) {
282                         /* Never shrink the offered window */
283                         if (new_win == 0)
284                                 NET_INC_STATS(net, LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
285                         new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
286                 }
287         }
288
289         tp->rcv_wnd = new_win;
290         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
291
292         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
293          * scaled window.
294          */
295         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale &&
296             READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows))
297                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
298         else
299                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
300
301         /* RFC1323 scaling applied */
302         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
303
304         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
305         if (new_win == 0) {
306                 tp->pred_flags = 0;
307                 if (old_win)
308                         NET_INC_STATS(net, LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
309         } else if (old_win == 0) {
310                 NET_INC_STATS(net, LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
311         }
312
313         return new_win;
314 }
315
316 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
317 static void tcp_ecn_send_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
318 {
319         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
320
321         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
322         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
323                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
324         else if (tcp_ca_needs_ecn(sk) ||
325                  tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk))
326                 INET_ECN_xmit(sk);
327 }
328
329 /* Packet ECN state for a SYN.  */
330 static void tcp_ecn_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
331 {
332         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
333         bool bpf_needs_ecn = tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk);
334         bool use_ecn = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn) == 1 ||
335                 tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn;
336
337         if (!use_ecn) {
338                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
339
340                 if (dst && dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_ECN))
341                         use_ecn = true;
342         }
343
344         tp->ecn_flags = 0;
345
346         if (use_ecn) {
347                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
348                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
349                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn)
350                         INET_ECN_xmit(sk);
351         }
352 }
353
354 static void tcp_ecn_clear_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
355 {
356         if (READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn_fallback))
357                 /* tp->ecn_flags are cleared at a later point in time when
358                  * SYN ACK is ultimatively being received.
359                  */
360                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~(TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR);
361 }
362
363 static void
364 tcp_ecn_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
365 {
366         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
367                 th->ece = 1;
368 }
369
370 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
371  * be sent.
372  */
373 static void tcp_ecn_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
374                          struct tcphdr *th, int tcp_header_len)
375 {
376         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
377
378         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
379                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
380                 if (skb->len != tcp_header_len &&
381                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
382                         INET_ECN_xmit(sk);
383                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
384                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
385                                 th->cwr = 1;
386                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
387                         }
388                 } else if (!tcp_ca_needs_ecn(sk)) {
389                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
390                         INET_ECN_dontxmit(sk);
391                 }
392                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
393                         th->ece = 1;
394         }
395 }
396
397 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
398  * auto increment end seqno.
399  */
400 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
401 {
402         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
403
404         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
405
406         tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
407
408         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
409         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
410                 seq++;
411         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
412 }
413
414 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
415 {
416         return tp->snd_una != tp->snd_up;
417 }
418
419 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   BIT(0)
420 #define OPTION_TS               BIT(1)
421 #define OPTION_MD5              BIT(2)
422 #define OPTION_WSCALE           BIT(3)
423 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE BIT(8)
424 #define OPTION_SMC              BIT(9)
425 #define OPTION_MPTCP            BIT(10)
426
427 static void smc_options_write(__be32 *ptr, u16 *options)
428 {
429 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
430         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
431                 if (unlikely(OPTION_SMC & *options)) {
432                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
433                                        (TCPOPT_NOP  << 16) |
434                                        (TCPOPT_EXP <<  8) |
435                                        (TCPOLEN_EXP_SMC_BASE));
436                         *ptr++ = htonl(TCPOPT_SMC_MAGIC);
437                 }
438         }
439 #endif
440 }
441
442 struct tcp_out_options {
443         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
444         u16 mss;                /* 0 to disable */
445         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
446         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
447         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
448         u8 bpf_opt_len;         /* length of BPF hdr option */
449         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
450         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
451         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
452         struct mptcp_out_options mptcp;
453 };
454
455 static void mptcp_options_write(struct tcphdr *th, __be32 *ptr,
456                                 struct tcp_sock *tp,
457                                 struct tcp_out_options *opts)
458 {
459 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP)
460         if (unlikely(OPTION_MPTCP & opts->options))
461                 mptcp_write_options(th, ptr, tp, &opts->mptcp);
462 #endif
463 }
464
465 #ifdef CONFIG_CGROUP_BPF
466 static int bpf_skops_write_hdr_opt_arg0(struct sk_buff *skb,
467                                         enum tcp_synack_type synack_type)
468 {
469         if (unlikely(!skb))
470                 return BPF_WRITE_HDR_TCP_CURRENT_MSS;
471
472         if (unlikely(synack_type == TCP_SYNACK_COOKIE))
473                 return BPF_WRITE_HDR_TCP_SYNACK_COOKIE;
474
475         return 0;
476 }
477
478 /* req, syn_skb and synack_type are used when writing synack */
479 static void bpf_skops_hdr_opt_len(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
480                                   struct request_sock *req,
481                                   struct sk_buff *syn_skb,
482                                   enum tcp_synack_type synack_type,
483                                   struct tcp_out_options *opts,
484                                   unsigned int *remaining)
485 {
486         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
487         int err;
488
489         if (likely(!BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tcp_sk(sk),
490                                            BPF_SOCK_OPS_WRITE_HDR_OPT_CB_FLAG)) ||
491             !*remaining)
492                 return;
493
494         /* *remaining has already been aligned to 4 bytes, so *remaining >= 4 */
495
496         /* init sock_ops */
497         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
498
499         sock_ops.op = BPF_SOCK_OPS_HDR_OPT_LEN_CB;
500
501         if (req) {
502                 /* The listen "sk" cannot be passed here because
503                  * it is not locked.  It would not make too much
504                  * sense to do bpf_setsockopt(listen_sk) based
505                  * on individual connection request also.
506                  *
507                  * Thus, "req" is passed here and the cgroup-bpf-progs
508                  * of the listen "sk" will be run.
509                  *
510                  * "req" is also used here for fastopen even the "sk" here is
511                  * a fullsock "child" sk.  It is to keep the behavior
512                  * consistent between fastopen and non-fastopen on
513                  * the bpf programming side.
514                  */
515                 sock_ops.sk = (struct sock *)req;
516                 sock_ops.syn_skb = syn_skb;
517         } else {
518                 sock_owned_by_me(sk);
519
520                 sock_ops.is_fullsock = 1;
521                 sock_ops.sk = sk;
522         }
523
524         sock_ops.args[0] = bpf_skops_write_hdr_opt_arg0(skb, synack_type);
525         sock_ops.remaining_opt_len = *remaining;
526         /* tcp_current_mss() does not pass a skb */
527         if (skb)
528                 bpf_skops_init_skb(&sock_ops, skb, 0);
529
530         err = BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS_SK(&sock_ops, sk);
531
532         if (err || sock_ops.remaining_opt_len == *remaining)
533                 return;
534
535         opts->bpf_opt_len = *remaining - sock_ops.remaining_opt_len;
536         /* round up to 4 bytes */
537         opts->bpf_opt_len = (opts->bpf_opt_len + 3) & ~3;
538
539         *remaining -= opts->bpf_opt_len;
540 }
541
542 static void bpf_skops_write_hdr_opt(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
543                                     struct request_sock *req,
544                                     struct sk_buff *syn_skb,
545                                     enum tcp_synack_type synack_type,
546                                     struct tcp_out_options *opts)
547 {
548         u8 first_opt_off, nr_written, max_opt_len = opts->bpf_opt_len;
549         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
550         int err;
551
552         if (likely(!max_opt_len))
553                 return;
554
555         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
556
557         sock_ops.op = BPF_SOCK_OPS_WRITE_HDR_OPT_CB;
558
559         if (req) {
560                 sock_ops.sk = (struct sock *)req;
561                 sock_ops.syn_skb = syn_skb;
562         } else {
563                 sock_owned_by_me(sk);
564
565                 sock_ops.is_fullsock = 1;
566                 sock_ops.sk = sk;
567         }
568
569         sock_ops.args[0] = bpf_skops_write_hdr_opt_arg0(skb, synack_type);
570         sock_ops.remaining_opt_len = max_opt_len;
571         first_opt_off = tcp_hdrlen(skb) - max_opt_len;
572         bpf_skops_init_skb(&sock_ops, skb, first_opt_off);
573
574         err = BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS_SK(&sock_ops, sk);
575
576         if (err)
577                 nr_written = 0;
578         else
579                 nr_written = max_opt_len - sock_ops.remaining_opt_len;
580
581         if (nr_written < max_opt_len)
582                 memset(skb->data + first_opt_off + nr_written, TCPOPT_NOP,
583                        max_opt_len - nr_written);
584 }
585 #else
586 static void bpf_skops_hdr_opt_len(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
587                                   struct request_sock *req,
588                                   struct sk_buff *syn_skb,
589                                   enum tcp_synack_type synack_type,
590                                   struct tcp_out_options *opts,
591                                   unsigned int *remaining)
592 {
593 }
594
595 static void bpf_skops_write_hdr_opt(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
596                                     struct request_sock *req,
597                                     struct sk_buff *syn_skb,
598                                     enum tcp_synack_type synack_type,
599                                     struct tcp_out_options *opts)
600 {
601 }
602 #endif
603
604 /* Write previously computed TCP options to the packet.
605  *
606  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
607  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
608  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
609  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
610  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
611  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
612  * particular reason why the ordering would need to be changed).
613  *
614  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
615  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
616  */
617 static void tcp_options_write(struct tcphdr *th, struct tcp_sock *tp,
618                               struct tcp_out_options *opts)
619 {
620         __be32 *ptr = (__be32 *)(th + 1);
621         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
622
623         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
624                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
625                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
626                 /* overload cookie hash location */
627                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
628                 ptr += 4;
629         }
630
631         if (unlikely(opts->mss)) {
632                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
633                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
634                                opts->mss);
635         }
636
637         if (likely(OPTION_TS & options)) {
638                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
639                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
640                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
641                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
642                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
643                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
644                 } else {
645                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
646                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
647                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
648                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
649                 }
650                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
651                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
652         }
653
654         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
655                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
656                                (TCPOPT_NOP << 16) |
657                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
658                                TCPOLEN_SACK_PERM);
659         }
660
661         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
662                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
663                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
664                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
665                                opts->ws);
666         }
667
668         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
669                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
670                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
671                 int this_sack;
672
673                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
674                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
675                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
676                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
677                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
678
679                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
680                      ++this_sack) {
681                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
682                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
683                 }
684
685                 tp->rx_opt.dsack = 0;
686         }
687
688         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
689                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
690                 u8 *p = (u8 *)ptr;
691                 u32 len; /* Fast Open option length */
692
693                 if (foc->exp) {
694                         len = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
695                         *ptr = htonl((TCPOPT_EXP << 24) | (len << 16) |
696                                      TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
697                         p += TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE;
698                 } else {
699                         len = TCPOLEN_FASTOPEN_BASE + foc->len;
700                         *p++ = TCPOPT_FASTOPEN;
701                         *p++ = len;
702                 }
703
704                 memcpy(p, foc->val, foc->len);
705                 if ((len & 3) == 2) {
706                         p[foc->len] = TCPOPT_NOP;
707                         p[foc->len + 1] = TCPOPT_NOP;
708                 }
709                 ptr += (len + 3) >> 2;
710         }
711
712         smc_options_write(ptr, &options);
713
714         mptcp_options_write(th, ptr, tp, opts);
715 }
716
717 static void smc_set_option(const struct tcp_sock *tp,
718                            struct tcp_out_options *opts,
719                            unsigned int *remaining)
720 {
721 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
722         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
723                 if (tp->syn_smc) {
724                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
725                                 opts->options |= OPTION_SMC;
726                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
727                         }
728                 }
729         }
730 #endif
731 }
732
733 static void smc_set_option_cond(const struct tcp_sock *tp,
734                                 const struct inet_request_sock *ireq,
735                                 struct tcp_out_options *opts,
736                                 unsigned int *remaining)
737 {
738 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
739         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
740                 if (tp->syn_smc && ireq->smc_ok) {
741                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
742                                 opts->options |= OPTION_SMC;
743                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
744                         }
745                 }
746         }
747 #endif
748 }
749
750 static void mptcp_set_option_cond(const struct request_sock *req,
751                                   struct tcp_out_options *opts,
752                                   unsigned int *remaining)
753 {
754         if (rsk_is_mptcp(req)) {
755                 unsigned int size;
756
757                 if (mptcp_synack_options(req, &size, &opts->mptcp)) {
758                         if (*remaining >= size) {
759                                 opts->options |= OPTION_MPTCP;
760                                 *remaining -= size;
761                         }
762                 }
763         }
764 }
765
766 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
767  * network wire format yet.
768  */
769 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
770                                 struct tcp_out_options *opts,
771                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
772 {
773         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
774         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
775         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
776
777         *md5 = NULL;
778 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
779         if (static_branch_unlikely(&tcp_md5_needed.key) &&
780             rcu_access_pointer(tp->md5sig_info)) {
781                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
782                 if (*md5) {
783                         opts->options |= OPTION_MD5;
784                         remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
785                 }
786         }
787 #endif
788
789         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
790          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
791          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
792          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
793          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
794          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
795          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
796          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
797          * going out.  */
798         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
799         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
800
801         if (likely(READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps) && !*md5)) {
802                 opts->options |= OPTION_TS;
803                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset;
804                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
805                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
806         }
807         if (likely(READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling))) {
808                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
809                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
810                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
811         }
812         if (likely(READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_sack))) {
813                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
814                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
815                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
816         }
817
818         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
819                 u32 need = fastopen->cookie.len;
820
821                 need += fastopen->cookie.exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
822                                                TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
823                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
824                 if (remaining >= need) {
825                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
826                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
827                         remaining -= need;
828                         tp->syn_fastopen = 1;
829                         tp->syn_fastopen_exp = fastopen->cookie.exp ? 1 : 0;
830                 }
831         }
832
833         smc_set_option(tp, opts, &remaining);
834
835         if (sk_is_mptcp(sk)) {
836                 unsigned int size;
837
838                 if (mptcp_syn_options(sk, skb, &size, &opts->mptcp)) {
839                         opts->options |= OPTION_MPTCP;
840                         remaining -= size;
841                 }
842         }
843
844         bpf_skops_hdr_opt_len(sk, skb, NULL, NULL, 0, opts, &remaining);
845
846         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
847 }
848
849 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
850 static unsigned int tcp_synack_options(const struct sock *sk,
851                                        struct request_sock *req,
852                                        unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
853                                        struct tcp_out_options *opts,
854                                        const struct tcp_md5sig_key *md5,
855                                        struct tcp_fastopen_cookie *foc,
856                                        enum tcp_synack_type synack_type,
857                                        struct sk_buff *syn_skb)
858 {
859         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
860         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
861
862 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
863         if (md5) {
864                 opts->options |= OPTION_MD5;
865                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
866
867                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
868                  * options. There was discussion about disabling SACK
869                  * rather than TS in order to fit in better with old,
870                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
871                  */
872                 if (synack_type != TCP_SYNACK_COOKIE)
873                         ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
874         }
875 #endif
876
877         /* We always send an MSS option. */
878         opts->mss = mss;
879         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
880
881         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
882                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
883                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
884                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
885         }
886         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
887                 opts->options |= OPTION_TS;
888                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tcp_rsk(req)->ts_off;
889                 opts->tsecr = READ_ONCE(req->ts_recent);
890                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
891         }
892         if (likely(ireq->sack_ok)) {
893                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
894                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
895                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
896         }
897         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
898                 u32 need = foc->len;
899
900                 need += foc->exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
901                                    TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
902                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
903                 if (remaining >= need) {
904                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
905                         opts->fastopen_cookie = foc;
906                         remaining -= need;
907                 }
908         }
909
910         mptcp_set_option_cond(req, opts, &remaining);
911
912         smc_set_option_cond(tcp_sk(sk), ireq, opts, &remaining);
913
914         bpf_skops_hdr_opt_len((struct sock *)sk, skb, req, syn_skb,
915                               synack_type, opts, &remaining);
916
917         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
918 }
919
920 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
921  * final wire format yet.
922  */
923 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
924                                         struct tcp_out_options *opts,
925                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
926 {
927         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
928         unsigned int size = 0;
929         unsigned int eff_sacks;
930
931         opts->options = 0;
932
933         *md5 = NULL;
934 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
935         if (static_branch_unlikely(&tcp_md5_needed.key) &&
936             rcu_access_pointer(tp->md5sig_info)) {
937                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
938                 if (*md5) {
939                         opts->options |= OPTION_MD5;
940                         size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
941                 }
942         }
943 #endif
944
945         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
946                 opts->options |= OPTION_TS;
947                 opts->tsval = skb ? tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset : 0;
948                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
949                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
950         }
951
952         /* MPTCP options have precedence over SACK for the limited TCP
953          * option space because a MPTCP connection would be forced to
954          * fall back to regular TCP if a required multipath option is
955          * missing. SACK still gets a chance to use whatever space is
956          * left.
957          */
958         if (sk_is_mptcp(sk)) {
959                 unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
960                 unsigned int opt_size = 0;
961
962                 if (mptcp_established_options(sk, skb, &opt_size, remaining,
963                                               &opts->mptcp)) {
964                         opts->options |= OPTION_MPTCP;
965                         size += opt_size;
966                 }
967         }
968
969         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
970         if (unlikely(eff_sacks)) {
971                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
972                 if (unlikely(remaining < TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
973                                          TCPOLEN_SACK_PERBLOCK))
974                         return size;
975
976                 opts->num_sack_blocks =
977                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
978                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
979                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
980
981                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
982                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
983         }
984
985         if (unlikely(BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp,
986                                             BPF_SOCK_OPS_WRITE_HDR_OPT_CB_FLAG))) {
987                 unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
988
989                 bpf_skops_hdr_opt_len(sk, skb, NULL, NULL, 0, opts, &remaining);
990
991                 size = MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
992         }
993
994         return size;
995 }
996
997
998 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
999  *
1000  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
1001  * to reduce RTT and bufferbloat.
1002  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
1003  *
1004  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
1005  * needs to be reallocated in a driver.
1006  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
1007  *
1008  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
1009  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
1010  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
1011  */
1012 struct tsq_tasklet {
1013         struct tasklet_struct   tasklet;
1014         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
1015 };
1016 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
1017
1018 static void tcp_tsq_write(struct sock *sk)
1019 {
1020         if ((1 << sk->sk_state) &
1021             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
1022              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK)) {
1023                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1024
1025                 if (tp->lost_out > tp->retrans_out &&
1026                     tcp_snd_cwnd(tp) > tcp_packets_in_flight(tp)) {
1027                         tcp_mstamp_refresh(tp);
1028                         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
1029                 }
1030
1031                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tp->nonagle,
1032                                0, GFP_ATOMIC);
1033         }
1034 }
1035
1036 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
1037 {
1038         bh_lock_sock(sk);
1039         if (!sock_owned_by_user(sk))
1040                 tcp_tsq_write(sk);
1041         else if (!test_and_set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags))
1042                 sock_hold(sk);
1043         bh_unlock_sock(sk);
1044 }
1045 /*
1046  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
1047  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
1048  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
1049  * interrupt us (non NAPI drivers)
1050  */
1051 static void tcp_tasklet_func(struct tasklet_struct *t)
1052 {
1053         struct tsq_tasklet *tsq = from_tasklet(tsq,  t, tasklet);
1054         LIST_HEAD(list);
1055         unsigned long flags;
1056         struct list_head *q, *n;
1057         struct tcp_sock *tp;
1058         struct sock *sk;
1059
1060         local_irq_save(flags);
1061         list_splice_init(&tsq->head, &list);
1062         local_irq_restore(flags);
1063
1064         list_for_each_safe(q, n, &list) {
1065                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
1066                 list_del(&tp->tsq_node);
1067
1068                 sk = (struct sock *)tp;
1069                 smp_mb__before_atomic();
1070                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &sk->sk_tsq_flags);
1071
1072                 tcp_tsq_handler(sk);
1073                 sk_free(sk);
1074         }
1075 }
1076
1077 #define TCP_DEFERRED_ALL (TCPF_TSQ_DEFERRED |           \
1078                           TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED |   \
1079                           TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED |  \
1080                           TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED)
1081 /**
1082  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
1083  * @sk: socket
1084  *
1085  * called from release_sock() to perform protocol dependent
1086  * actions before socket release.
1087  */
1088 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
1089 {
1090         unsigned long flags = smp_load_acquire(&sk->sk_tsq_flags);
1091         unsigned long nflags;
1092
1093         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
1094         do {
1095                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
1096                         return;
1097                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
1098         } while (!try_cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, &flags, nflags));
1099
1100         if (flags & TCPF_TSQ_DEFERRED) {
1101                 tcp_tsq_write(sk);
1102                 __sock_put(sk);
1103         }
1104         /* Here begins the tricky part :
1105          * We are called from release_sock() with :
1106          * 1) BH disabled
1107          * 2) sk_lock.slock spinlock held
1108          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
1109          *
1110          * But following code is meant to be called from BH handlers,
1111          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
1112          */
1113         sock_release_ownership(sk);
1114
1115         if (flags & TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED) {
1116                 tcp_write_timer_handler(sk);
1117                 __sock_put(sk);
1118         }
1119         if (flags & TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED) {
1120                 tcp_delack_timer_handler(sk);
1121                 __sock_put(sk);
1122         }
1123         if (flags & TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED) {
1124                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
1125                 __sock_put(sk);
1126         }
1127 }
1128 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
1129
1130 void __init tcp_tasklet_init(void)
1131 {
1132         int i;
1133
1134         for_each_possible_cpu(i) {
1135                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
1136
1137                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
1138                 tasklet_setup(&tsq->tasklet, tcp_tasklet_func);
1139         }
1140 }
1141
1142 /*
1143  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
1144  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
1145  * hold qdisc lock.
1146  */
1147 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
1148 {
1149         struct sock *sk = skb->sk;
1150         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1151         unsigned long flags, nval, oval;
1152         struct tsq_tasklet *tsq;
1153         bool empty;
1154
1155         /* Keep one reference on sk_wmem_alloc.
1156          * Will be released by sk_free() from here or tcp_tasklet_func()
1157          */
1158         WARN_ON(refcount_sub_and_test(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc));
1159
1160         /* If this softirq is serviced by ksoftirqd, we are likely under stress.
1161          * Wait until our queues (qdisc + devices) are drained.
1162          * This gives :
1163          * - less callbacks to tcp_write_xmit(), reducing stress (batches)
1164          * - chance for incoming ACK (processed by another cpu maybe)
1165          *   to migrate this flow (skb->ooo_okay will be eventually set)
1166          */
1167         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= SKB_TRUESIZE(1) && this_cpu_ksoftirqd() == current)
1168                 goto out;
1169
1170         oval = smp_load_acquire(&sk->sk_tsq_flags);
1171         do {
1172                 if (!(oval & TSQF_THROTTLED) || (oval & TSQF_QUEUED))
1173                         goto out;
1174
1175                 nval = (oval & ~TSQF_THROTTLED) | TSQF_QUEUED;
1176         } while (!try_cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, &oval, nval));
1177
1178         /* queue this socket to tasklet queue */
1179         local_irq_save(flags);
1180         tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
1181         empty = list_empty(&tsq->head);
1182         list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
1183         if (empty)
1184                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
1185         local_irq_restore(flags);
1186         return;
1187 out:
1188         sk_free(sk);
1189 }
1190
1191 /* Note: Called under soft irq.
1192  * We can call TCP stack right away, unless socket is owned by user.
1193  */
1194 enum hrtimer_restart tcp_pace_kick(struct hrtimer *timer)
1195 {
1196         struct tcp_sock *tp = container_of(timer, struct tcp_sock, pacing_timer);
1197         struct sock *sk = (struct sock *)tp;
1198
1199         tcp_tsq_handler(sk);
1200         sock_put(sk);
1201
1202         return HRTIMER_NORESTART;
1203 }
1204
1205 static void tcp_update_skb_after_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1206                                       u64 prior_wstamp)
1207 {
1208         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1209
1210         if (sk->sk_pacing_status != SK_PACING_NONE) {
1211                 unsigned long rate = sk->sk_pacing_rate;
1212
1213                 /* Original sch_fq does not pace first 10 MSS
1214                  * Note that tp->data_segs_out overflows after 2^32 packets,
1215                  * this is a minor annoyance.
1216                  */
1217                 if (rate != ~0UL && rate && tp->data_segs_out >= 10) {
1218                         u64 len_ns = div64_ul((u64)skb->len * NSEC_PER_SEC, rate);
1219                         u64 credit = tp->tcp_wstamp_ns - prior_wstamp;
1220
1221                         /* take into account OS jitter */
1222                         len_ns -= min_t(u64, len_ns / 2, credit);
1223                         tp->tcp_wstamp_ns += len_ns;
1224                 }
1225         }
1226         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
1227 }
1228
1229 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(int ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl));
1230 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(int inet6_csk_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl));
1231 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(void tcp_v4_send_check(struct sock *sk, struct sk_buff *skb));
1232
1233 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
1234  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
1235  * transmission and possible later retransmissions.
1236  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
1237  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
1238  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
1239  * device.
1240  *
1241  * We are working here with either a clone of the original
1242  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
1243  */
1244 static int __tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1245                               int clone_it, gfp_t gfp_mask, u32 rcv_nxt)
1246 {
1247         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1248         struct inet_sock *inet;
1249         struct tcp_sock *tp;
1250         struct tcp_skb_cb *tcb;
1251         struct tcp_out_options opts;
1252         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
1253         struct sk_buff *oskb = NULL;
1254         struct tcp_md5sig_key *md5;
1255         struct tcphdr *th;
1256         u64 prior_wstamp;
1257         int err;
1258
1259         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
1260         tp = tcp_sk(sk);
1261         prior_wstamp = tp->tcp_wstamp_ns;
1262         tp->tcp_wstamp_ns = max(tp->tcp_wstamp_ns, tp->tcp_clock_cache);
1263         skb_set_delivery_time(skb, tp->tcp_wstamp_ns, true);
1264         if (clone_it) {
1265                 oskb = skb;
1266
1267                 tcp_skb_tsorted_save(oskb) {
1268                         if (unlikely(skb_cloned(oskb)))
1269                                 skb = pskb_copy(oskb, gfp_mask);
1270                         else
1271                                 skb = skb_clone(oskb, gfp_mask);
1272                 } tcp_skb_tsorted_restore(oskb);
1273
1274                 if (unlikely(!skb))
1275                         return -ENOBUFS;
1276                 /* retransmit skbs might have a non zero value in skb->dev
1277                  * because skb->dev is aliased with skb->rbnode.rb_left
1278                  */
1279                 skb->dev = NULL;
1280         }
1281
1282         inet = inet_sk(sk);
1283         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
1284         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
1285
1286         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
1287                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
1288         } else {
1289                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
1290                                                            &md5);
1291                 /* Force a PSH flag on all (GSO) packets to expedite GRO flush
1292                  * at receiver : This slightly improve GRO performance.
1293                  * Note that we do not force the PSH flag for non GSO packets,
1294                  * because they might be sent under high congestion events,
1295                  * and in this case it is better to delay the delivery of 1-MSS
1296                  * packets and thus the corresponding ACK packet that would
1297                  * release the following packet.
1298                  */
1299                 if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1300                         tcb->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
1301         }
1302         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
1303
1304         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
1305          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
1306          * which holds one reference to sk.
1307          *
1308          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
1309          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
1310          */
1311         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
1312
1313         /* If we had to use memory reserve to allocate this skb,
1314          * this might cause drops if packet is looped back :
1315          * Other socket might not have SOCK_MEMALLOC.
1316          * Packets not looped back do not care about pfmemalloc.
1317          */
1318         skb->pfmemalloc = 0;
1319
1320         skb_push(skb, tcp_header_size);
1321         skb_reset_transport_header(skb);
1322
1323         skb_orphan(skb);
1324         skb->sk = sk;
1325         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? __sock_wfree : tcp_wfree;
1326         refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
1327
1328         skb_set_dst_pending_confirm(skb, sk->sk_dst_pending_confirm);
1329
1330         /* Build TCP header and checksum it. */
1331         th = (struct tcphdr *)skb->data;
1332         th->source              = inet->inet_sport;
1333         th->dest                = inet->inet_dport;
1334         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
1335         th->ack_seq             = htonl(rcv_nxt);
1336         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
1337                                         tcb->tcp_flags);
1338
1339         th->check               = 0;
1340         th->urg_ptr             = 0;
1341
1342         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
1343         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1344                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1345                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1346                         th->urg = 1;
1347                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1348                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1349                         th->urg = 1;
1350                 }
1351         }
1352
1353         skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1354         if (likely(!(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
1355                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1356                 tcp_ecn_send(sk, skb, th, tcp_header_size);
1357         } else {
1358                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1359                  * is never scaled.
1360                  */
1361                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1362         }
1363
1364         tcp_options_write(th, tp, &opts);
1365
1366 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1367         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1368         if (md5) {
1369                 sk_gso_disable(sk);
1370                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1371                                                md5, sk, skb);
1372         }
1373 #endif
1374
1375         /* BPF prog is the last one writing header option */
1376         bpf_skops_write_hdr_opt(sk, skb, NULL, NULL, 0, &opts);
1377
1378         INDIRECT_CALL_INET(icsk->icsk_af_ops->send_check,
1379                            tcp_v6_send_check, tcp_v4_send_check,
1380                            sk, skb);
1381
1382         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1383                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb), rcv_nxt);
1384
1385         if (skb->len != tcp_header_size) {
1386                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1387                 tp->data_segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1388                 tp->bytes_sent += skb->len - tcp_header_size;
1389         }
1390
1391         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1392                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1393                               tcp_skb_pcount(skb));
1394
1395         tp->segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1396         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
1397         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
1398         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1399         skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
1400
1401         /* Leave earliest departure time in skb->tstamp (skb->skb_mstamp_ns) */
1402
1403         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1404         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1405                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1406
1407         tcp_add_tx_delay(skb, tp);
1408
1409         err = INDIRECT_CALL_INET(icsk->icsk_af_ops->queue_xmit,
1410                                  inet6_csk_xmit, ip_queue_xmit,
1411                                  sk, skb, &inet->cork.fl);
1412
1413         if (unlikely(err > 0)) {
1414                 tcp_enter_cwr(sk);
1415                 err = net_xmit_eval(err);
1416         }
1417         if (!err && oskb) {
1418                 tcp_update_skb_after_send(sk, oskb, prior_wstamp);
1419                 tcp_rate_skb_sent(sk, oskb);
1420         }
1421         return err;
1422 }
1423
1424 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
1425                             gfp_t gfp_mask)
1426 {
1427         return __tcp_transmit_skb(sk, skb, clone_it, gfp_mask,
1428                                   tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
1429 }
1430
1431 /* This routine just queues the buffer for sending.
1432  *
1433  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1434  * otherwise socket can stall.
1435  */
1436 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1437 {
1438         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1439
1440         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1441         WRITE_ONCE(tp->write_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1442         __skb_header_release(skb);
1443         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1444         sk_wmem_queued_add(sk, skb->truesize);
1445         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1446 }
1447
1448 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1449 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1450 {
1451         if (skb->len <= mss_now) {
1452                 /* Avoid the costly divide in the normal
1453                  * non-TSO case.
1454                  */
1455                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1456                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1457         } else {
1458                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1459                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1460         }
1461 }
1462
1463 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1464  * tweaks to fix counters
1465  */
1466 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1467 {
1468         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1469
1470         tp->packets_out -= decr;
1471
1472         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1473                 tp->sacked_out -= decr;
1474         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1475                 tp->retrans_out -= decr;
1476         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1477                 tp->lost_out -= decr;
1478
1479         /* Reno case is special. Sigh... */
1480         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1481                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1482
1483         if (tp->lost_skb_hint &&
1484             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1485             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
1486                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1487
1488         tcp_verify_left_out(tp);
1489 }
1490
1491 static bool tcp_has_tx_tstamp(const struct sk_buff *skb)
1492 {
1493         return TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack ||
1494                 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP);
1495 }
1496
1497 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1498 {
1499         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1500
1501         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(skb)) &&
1502             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1503                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1504                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1505
1506                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1507                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1508                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1509                 TCP_SKB_CB(skb2)->txstamp_ack = TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack;
1510                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack = 0;
1511         }
1512 }
1513
1514 static void tcp_skb_fragment_eor(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1515 {
1516         TCP_SKB_CB(skb2)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1517         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 0;
1518 }
1519
1520 /* Insert buff after skb on the write or rtx queue of sk.  */
1521 static void tcp_insert_write_queue_after(struct sk_buff *skb,
1522                                          struct sk_buff *buff,
1523                                          struct sock *sk,
1524                                          enum tcp_queue tcp_queue)
1525 {
1526         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE)
1527                 __skb_queue_after(&sk->sk_write_queue, skb, buff);
1528         else
1529                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
1530 }
1531
1532 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1533  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1534  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1535  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1536  */
1537 int tcp_fragment(struct sock *sk, enum tcp_queue tcp_queue,
1538                  struct sk_buff *skb, u32 len,
1539                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1540 {
1541         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1542         struct sk_buff *buff;
1543         int old_factor;
1544         long limit;
1545         int nlen;
1546         u8 flags;
1547
1548         if (WARN_ON(len > skb->len))
1549                 return -EINVAL;
1550
1551         DEBUG_NET_WARN_ON_ONCE(skb_headlen(skb));
1552
1553         /* tcp_sendmsg() can overshoot sk_wmem_queued by one full size skb.
1554          * We need some allowance to not penalize applications setting small
1555          * SO_SNDBUF values.
1556          * Also allow first and last skb in retransmit queue to be split.
1557          */
1558         limit = sk->sk_sndbuf + 2 * SKB_TRUESIZE(GSO_LEGACY_MAX_SIZE);
1559         if (unlikely((sk->sk_wmem_queued >> 1) > limit &&
1560                      tcp_queue != TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE &&
1561                      skb != tcp_rtx_queue_head(sk) &&
1562                      skb != tcp_rtx_queue_tail(sk))) {
1563                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPWQUEUETOOBIG);
1564                 return -ENOMEM;
1565         }
1566
1567         if (skb_unclone_keeptruesize(skb, gfp))
1568                 return -ENOMEM;
1569
1570         /* Get a new skb... force flag on. */
1571         buff = tcp_stream_alloc_skb(sk, gfp, true);
1572         if (!buff)
1573                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1574         skb_copy_decrypted(buff, skb);
1575         mptcp_skb_ext_copy(buff, skb);
1576
1577         sk_wmem_queued_add(sk, buff->truesize);
1578         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1579         nlen = skb->len - len;
1580         buff->truesize += nlen;
1581         skb->truesize -= nlen;
1582
1583         /* Correct the sequence numbers. */
1584         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1585         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1586         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1587
1588         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1589         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1590         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1591         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1592         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1593         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1594
1595         skb_split(skb, buff, len);
1596
1597         skb_set_delivery_time(buff, skb->tstamp, true);
1598         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1599
1600         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1601
1602         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1603         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1604         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1605
1606         /* Update delivered info for the new segment */
1607         TCP_SKB_CB(buff)->tx = TCP_SKB_CB(skb)->tx;
1608
1609         /* If this packet has been sent out already, we must
1610          * adjust the various packet counters.
1611          */
1612         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1613                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1614                         tcp_skb_pcount(buff);
1615
1616                 if (diff)
1617                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1618         }
1619
1620         /* Link BUFF into the send queue. */
1621         __skb_header_release(buff);
1622         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, tcp_queue);
1623         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE)
1624                 list_add(&buff->tcp_tsorted_anchor, &skb->tcp_tsorted_anchor);
1625
1626         return 0;
1627 }
1628
1629 /* This is similar to __pskb_pull_tail(). The difference is that pulled
1630  * data is not copied, but immediately discarded.
1631  */
1632 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1633 {
1634         struct skb_shared_info *shinfo;
1635         int i, k, eat;
1636
1637         DEBUG_NET_WARN_ON_ONCE(skb_headlen(skb));
1638         eat = len;
1639         k = 0;
1640         shinfo = skb_shinfo(skb);
1641         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1642                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1643
1644                 if (size <= eat) {
1645                         skb_frag_unref(skb, i);
1646                         eat -= size;
1647                 } else {
1648                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1649                         if (eat) {
1650                                 skb_frag_off_add(&shinfo->frags[k], eat);
1651                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1652                                 eat = 0;
1653                         }
1654                         k++;
1655                 }
1656         }
1657         shinfo->nr_frags = k;
1658
1659         skb->data_len -= len;
1660         skb->len = skb->data_len;
1661         return len;
1662 }
1663
1664 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1665 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1666 {
1667         u32 delta_truesize;
1668
1669         if (skb_unclone_keeptruesize(skb, GFP_ATOMIC))
1670                 return -ENOMEM;
1671
1672         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1673
1674         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1675
1676         skb->truesize      -= delta_truesize;
1677         sk_wmem_queued_add(sk, -delta_truesize);
1678         if (!skb_zcopy_pure(skb))
1679                 sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1680
1681         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1682         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1683                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1684
1685         return 0;
1686 }
1687
1688 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1689 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1690 {
1691         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1692         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1693         int mss_now;
1694
1695         /* Calculate base mss without TCP options:
1696            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1697          */
1698         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1699
1700         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1701         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1702                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1703
1704                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1705                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1706         }
1707
1708         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1709         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1710                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1711
1712         /* Now subtract optional transport overhead */
1713         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1714
1715         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1716         mss_now = max(mss_now,
1717                       READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_snd_mss));
1718         return mss_now;
1719 }
1720
1721 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1722 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1723 {
1724         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1725         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1726                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1727 }
1728 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtu_to_mss);
1729
1730 /* Inverse of above */
1731 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1732 {
1733         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1734         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1735         int mtu;
1736
1737         mtu = mss +
1738               tp->tcp_header_len +
1739               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1740               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1741
1742         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1743         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1744                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1745
1746                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1747                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1748         }
1749         return mtu;
1750 }
1751 EXPORT_SYMBOL(tcp_mss_to_mtu);
1752
1753 /* MTU probing init per socket */
1754 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1755 {
1756         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1757         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1758         struct net *net = sock_net(sk);
1759
1760         icsk->icsk_mtup.enabled = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing) > 1;
1761         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1762                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1763         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss));
1764         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1765         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1766                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
1767 }
1768 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1769
1770 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1771
1772    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1773    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1774
1775    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1776    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1777    It also does not include TCP options.
1778
1779    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1780
1781    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1782    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1783    taking into account current pmtu, but never exceeds
1784    tp->rx_opt.mss_clamp.
1785
1786    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1787    DOES NOT include either tcp or ip options.
1788
1789    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1790    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1791  */
1792 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1793 {
1794         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1795         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1796         int mss_now;
1797
1798         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1799                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1800
1801         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1802         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1803
1804         /* And store cached results */
1805         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1806         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1807                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1808         tp->mss_cache = mss_now;
1809
1810         return mss_now;
1811 }
1812 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1813
1814 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1815  * and even PMTU discovery events into account.
1816  */
1817 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1818 {
1819         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1820         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1821         u32 mss_now;
1822         unsigned int header_len;
1823         struct tcp_out_options opts;
1824         struct tcp_md5sig_key *md5;
1825
1826         mss_now = tp->mss_cache;
1827
1828         if (dst) {
1829                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1830                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1831                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1832         }
1833
1834         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1835                      sizeof(struct tcphdr);
1836         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1837          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1838          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1839          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1840         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1841                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1842                 mss_now -= delta;
1843         }
1844
1845         return mss_now;
1846 }
1847
1848 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1849  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1850  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1851  */
1852 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1853 {
1854         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1855
1856         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1857             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1858                 /* Limited by application or receiver window. */
1859                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1860                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1861                 if (win_used < tcp_snd_cwnd(tp)) {
1862                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1863                         tcp_snd_cwnd_set(tp, (tcp_snd_cwnd(tp) + win_used) >> 1);
1864                 }
1865                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1866         }
1867         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1868 }
1869
1870 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1871 {
1872         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1873         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1874
1875         /* Track the strongest available signal of the degree to which the cwnd
1876          * is fully utilized. If cwnd-limited then remember that fact for the
1877          * current window. If not cwnd-limited then track the maximum number of
1878          * outstanding packets in the current window. (If cwnd-limited then we
1879          * chose to not update tp->max_packets_out to avoid an extra else
1880          * clause with no functional impact.)
1881          */
1882         if (!before(tp->snd_una, tp->cwnd_usage_seq) ||
1883             is_cwnd_limited ||
1884             (!tp->is_cwnd_limited &&
1885              tp->packets_out > tp->max_packets_out)) {
1886                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1887                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1888                 tp->cwnd_usage_seq = tp->snd_nxt;
1889         }
1890
1891         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1892                 /* Network is feed fully. */
1893                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1894                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1895         } else {
1896                 /* Network starves. */
1897                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1898                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1899
1900                 if (READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_slow_start_after_idle) &&
1901                     (s32)(tcp_jiffies32 - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto &&
1902                     !ca_ops->cong_control)
1903                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1904
1905                 /* The following conditions together indicate the starvation
1906                  * is caused by insufficient sender buffer:
1907                  * 1) just sent some data (see tcp_write_xmit)
1908                  * 2) not cwnd limited (this else condition)
1909                  * 3) no more data to send (tcp_write_queue_empty())
1910                  * 4) application is hitting buffer limit (SOCK_NOSPACE)
1911                  */
1912                 if (tcp_write_queue_empty(sk) && sk->sk_socket &&
1913                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags) &&
1914                     (1 << sk->sk_state) & (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT))
1915                         tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
1916         }
1917 }
1918
1919 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1920 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1921 {
1922         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1923                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1924 }
1925
1926 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1927  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1928  * The test is really :
1929  * if ((skb->len % mss) != 0)
1930  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1931  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1932  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1933  */
1934 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1935                                 const struct sk_buff *skb)
1936 {
1937         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1938                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1939 }
1940
1941 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1942  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1943  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1944  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1945  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1946  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1947  */
1948 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1949                             int nonagle)
1950 {
1951         return partial &&
1952                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1953                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1954 }
1955
1956 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1957  * depending on current pacing rate, and how close the peer is.
1958  *
1959  * Rationale is:
1960  * - For close peers, we rather send bigger packets to reduce
1961  *   cpu costs, because occasional losses will be repaired fast.
1962  * - For long distance/rtt flows, we would like to get ACK clocking
1963  *   with 1 ACK per ms.
1964  *
1965  * Use min_rtt to help adapt TSO burst size, with smaller min_rtt resulting
1966  * in bigger TSO bursts. We we cut the RTT-based allowance in half
1967  * for every 2^9 usec (aka 512 us) of RTT, so that the RTT-based allowance
1968  * is below 1500 bytes after 6 * ~500 usec = 3ms.
1969  */
1970 static u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now,
1971                             int min_tso_segs)
1972 {
1973         unsigned long bytes;
1974         u32 r;
1975
1976         bytes = sk->sk_pacing_rate >> READ_ONCE(sk->sk_pacing_shift);
1977
1978         r = tcp_min_rtt(tcp_sk(sk)) >> READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_tso_rtt_log);
1979         if (r < BITS_PER_TYPE(sk->sk_gso_max_size))
1980                 bytes += sk->sk_gso_max_size >> r;
1981
1982         bytes = min_t(unsigned long, bytes, sk->sk_gso_max_size);
1983
1984         return max_t(u32, bytes / mss_now, min_tso_segs);
1985 }
1986
1987 /* Return the number of segments we want in the skb we are transmitting.
1988  * See if congestion control module wants to decide; otherwise, autosize.
1989  */
1990 static u32 tcp_tso_segs(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1991 {
1992         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1993         u32 min_tso, tso_segs;
1994
1995         min_tso = ca_ops->min_tso_segs ?
1996                         ca_ops->min_tso_segs(sk) :
1997                         READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_tso_segs);
1998
1999         tso_segs = tcp_tso_autosize(sk, mss_now, min_tso);
2000         return min_t(u32, tso_segs, sk->sk_gso_max_segs);
2001 }
2002
2003 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
2004 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
2005                                         const struct sk_buff *skb,
2006                                         unsigned int mss_now,
2007                                         unsigned int max_segs,
2008                                         int nonagle)
2009 {
2010         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2011         u32 partial, needed, window, max_len;
2012
2013         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2014         max_len = mss_now * max_segs;
2015
2016         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
2017                 return max_len;
2018
2019         needed = min(skb->len, window);
2020
2021         if (max_len <= needed)
2022                 return max_len;
2023
2024         partial = needed % mss_now;
2025         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
2026          * to include this last segment in this skb.
2027          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
2028          */
2029         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
2030                 return needed - partial;
2031
2032         return needed;
2033 }
2034
2035 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
2036  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
2037  */
2038 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
2039                                          const struct sk_buff *skb)
2040 {
2041         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
2042
2043         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
2044         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
2045             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
2046                 return 1;
2047
2048         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
2049         cwnd = tcp_snd_cwnd(tp);
2050         if (in_flight >= cwnd)
2051                 return 0;
2052
2053         /* For better scheduling, ensure we have at least
2054          * 2 GSO packets in flight.
2055          */
2056         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
2057         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
2058 }
2059
2060 /* Initialize TSO state of a skb.
2061  * This must be invoked the first time we consider transmitting
2062  * SKB onto the wire.
2063  */
2064 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
2065 {
2066         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
2067
2068         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
2069                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2070                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
2071         }
2072         return tso_segs;
2073 }
2074
2075
2076 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
2077  * sent now.
2078  */
2079 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
2080                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
2081 {
2082         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
2083          * write_queue (they have no chances to get new data).
2084          *
2085          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
2086          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
2087          */
2088         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
2089                 return true;
2090
2091         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
2092         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
2093                 return true;
2094
2095         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
2096                 return true;
2097
2098         return false;
2099 }
2100
2101 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
2102 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
2103                              const struct sk_buff *skb,
2104                              unsigned int cur_mss)
2105 {
2106         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2107
2108         if (skb->len > cur_mss)
2109                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
2110
2111         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
2112 }
2113
2114 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
2115  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
2116  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
2117  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
2118  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
2119  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
2120  */
2121 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
2122                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
2123 {
2124         int nlen = skb->len - len;
2125         struct sk_buff *buff;
2126         u8 flags;
2127
2128         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
2129         DEBUG_NET_WARN_ON_ONCE(skb->len != skb->data_len);
2130
2131         buff = tcp_stream_alloc_skb(sk, gfp, true);
2132         if (unlikely(!buff))
2133                 return -ENOMEM;
2134         skb_copy_decrypted(buff, skb);
2135         mptcp_skb_ext_copy(buff, skb);
2136
2137         sk_wmem_queued_add(sk, buff->truesize);
2138         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
2139         buff->truesize += nlen;
2140         skb->truesize -= nlen;
2141
2142         /* Correct the sequence numbers. */
2143         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
2144         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2145         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
2146
2147         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
2148         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2149         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
2150         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
2151
2152         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
2153
2154         skb_split(skb, buff, len);
2155         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
2156
2157         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
2158         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2159         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
2160
2161         /* Link BUFF into the send queue. */
2162         __skb_header_release(buff);
2163         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE);
2164
2165         return 0;
2166 }
2167
2168 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
2169  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
2170  *
2171  * This algorithm is from John Heffner.
2172  */
2173 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
2174                                  bool *is_cwnd_limited,
2175                                  bool *is_rwnd_limited,
2176                                  u32 max_segs)
2177 {
2178         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2179         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
2180         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2181         struct sk_buff *head;
2182         int win_divisor;
2183         s64 delta;
2184
2185         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
2186                 goto send_now;
2187
2188         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
2189          * only if the last write was recent (1 ms).
2190          * Note that tp->tcp_wstamp_ns can be in the future if we have
2191          * packets waiting in a qdisc or device for EDT delivery.
2192          */
2193         delta = tp->tcp_clock_cache - tp->tcp_wstamp_ns - NSEC_PER_MSEC;
2194         if (delta > 0)
2195                 goto send_now;
2196
2197         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
2198
2199         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1);
2200         BUG_ON(tcp_snd_cwnd(tp) <= in_flight);
2201
2202         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2203
2204         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
2205         cong_win = (tcp_snd_cwnd(tp) - in_flight) * tp->mss_cache;
2206
2207         limit = min(send_win, cong_win);
2208
2209         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
2210         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
2211                 goto send_now;
2212
2213         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
2214         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
2215                 goto send_now;
2216
2217         win_divisor = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_tso_win_divisor);
2218         if (win_divisor) {
2219                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tcp_snd_cwnd(tp) * tp->mss_cache);
2220
2221                 /* If at least some fraction of a window is available,
2222                  * just use it.
2223                  */
2224                 chunk /= win_divisor;
2225                 if (limit >= chunk)
2226                         goto send_now;
2227         } else {
2228                 /* Different approach, try not to defer past a single
2229                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
2230                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
2231                  * then send now.
2232                  */
2233                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
2234                         goto send_now;
2235         }
2236
2237         /* TODO : use tsorted_sent_queue ? */
2238         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
2239         if (!head)
2240                 goto send_now;
2241         delta = tp->tcp_clock_cache - head->tstamp;
2242         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
2243         if ((s64)(delta - (u64)NSEC_PER_USEC * (tp->srtt_us >> 4)) < 0)
2244                 goto send_now;
2245
2246         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
2247          * Three cases are tracked :
2248          * 1) We are cwnd-limited
2249          * 2) We are rwnd-limited
2250          * 3) We are application limited.
2251          */
2252         if (cong_win < send_win) {
2253                 if (cong_win <= skb->len) {
2254                         *is_cwnd_limited = true;
2255                         return true;
2256                 }
2257         } else {
2258                 if (send_win <= skb->len) {
2259                         *is_rwnd_limited = true;
2260                         return true;
2261                 }
2262         }
2263
2264         /* If this packet won't get more data, do not wait. */
2265         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) ||
2266             TCP_SKB_CB(skb)->eor)
2267                 goto send_now;
2268
2269         return true;
2270
2271 send_now:
2272         return false;
2273 }
2274
2275 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
2276 {
2277         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2278         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2279         struct net *net = sock_net(sk);
2280         u32 interval;
2281         s32 delta;
2282
2283         interval = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval);
2284         delta = tcp_jiffies32 - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
2285         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
2286                 int mss = tcp_current_mss(sk);
2287
2288                 /* Update current search range */
2289                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2290                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
2291                         sizeof(struct tcphdr) +
2292                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
2293                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
2294
2295                 /* Update probe time stamp */
2296                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
2297         }
2298 }
2299
2300 static bool tcp_can_coalesce_send_queue_head(struct sock *sk, int len)
2301 {
2302         struct sk_buff *skb, *next;
2303
2304         skb = tcp_send_head(sk);
2305         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2306                 if (len <= skb->len)
2307                         break;
2308
2309                 if (unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->eor) ||
2310                     tcp_has_tx_tstamp(skb) ||
2311                     !skb_pure_zcopy_same(skb, next))
2312                         return false;
2313
2314                 len -= skb->len;
2315         }
2316
2317         return true;
2318 }
2319
2320 static int tcp_clone_payload(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2321                              int probe_size)
2322 {
2323         skb_frag_t *lastfrag = NULL, *fragto = skb_shinfo(to)->frags;
2324         int i, todo, len = 0, nr_frags = 0;
2325         const struct sk_buff *skb;
2326
2327         if (!sk_wmem_schedule(sk, to->truesize + probe_size))
2328                 return -ENOMEM;
2329
2330         skb_queue_walk(&sk->sk_write_queue, skb) {
2331                 const skb_frag_t *fragfrom = skb_shinfo(skb)->frags;
2332
2333                 if (skb_headlen(skb))
2334                         return -EINVAL;
2335
2336                 for (i = 0; i < skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++, fragfrom++) {
2337                         if (len >= probe_size)
2338                                 goto commit;
2339                         todo = min_t(int, skb_frag_size(fragfrom),
2340                                      probe_size - len);
2341                         len += todo;
2342                         if (lastfrag &&
2343                             skb_frag_page(fragfrom) == skb_frag_page(lastfrag) &&
2344                             skb_frag_off(fragfrom) == skb_frag_off(lastfrag) +
2345                                                       skb_frag_size(lastfrag)) {
2346                                 skb_frag_size_add(lastfrag, todo);
2347                                 continue;
2348                         }
2349                         if (unlikely(nr_frags == MAX_SKB_FRAGS))
2350                                 return -E2BIG;
2351                         skb_frag_page_copy(fragto, fragfrom);
2352                         skb_frag_off_copy(fragto, fragfrom);
2353                         skb_frag_size_set(fragto, todo);
2354                         nr_frags++;
2355                         lastfrag = fragto++;
2356                 }
2357         }
2358 commit:
2359         WARN_ON_ONCE(len != probe_size);
2360         for (i = 0; i < nr_frags; i++)
2361                 skb_frag_ref(to, i);
2362
2363         skb_shinfo(to)->nr_frags = nr_frags;
2364         to->truesize += probe_size;
2365         to->len += probe_size;
2366         to->data_len += probe_size;
2367         __skb_header_release(to);
2368         return 0;
2369 }
2370
2371 /* Create a new MTU probe if we are ready.
2372  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
2373  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
2374  * changes resulting in larger path MTUs.
2375  *
2376  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
2377  *         1 if a probe was sent,
2378  *         -1 otherwise
2379  */
2380 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
2381 {
2382         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2383         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2384         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
2385         struct net *net = sock_net(sk);
2386         int probe_size;
2387         int size_needed;
2388         int copy, len;
2389         int mss_now;
2390         int interval;
2391
2392         /* Not currently probing/verifying,
2393          * not in recovery,
2394          * have enough cwnd, and
2395          * not SACKing (the variable headers throw things off)
2396          */
2397         if (likely(!icsk->icsk_mtup.enabled ||
2398                    icsk->icsk_mtup.probe_size ||
2399                    inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
2400                    tcp_snd_cwnd(tp) < 11 ||
2401                    tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack))
2402                 return -1;
2403
2404         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
2405          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
2406          * smaller than a threshold, backoff from probing.
2407          */
2408         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2409         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
2410                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
2411         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
2412         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
2413         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
2414          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
2415          * probing process by not resetting search range to its orignal.
2416          */
2417         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
2418             interval < READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold)) {
2419                 /* Check whether enough time has elaplased for
2420                  * another round of probing.
2421                  */
2422                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
2423                 return -1;
2424         }
2425
2426         /* Have enough data in the send queue to probe? */
2427         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
2428                 return -1;
2429
2430         if (tp->snd_wnd < size_needed)
2431                 return -1;
2432         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
2433                 return 0;
2434
2435         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
2436         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tcp_snd_cwnd(tp)) {
2437                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
2438                         return -1;
2439                 else
2440                         return 0;
2441         }
2442
2443         if (!tcp_can_coalesce_send_queue_head(sk, probe_size))
2444                 return -1;
2445
2446         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
2447         nskb = tcp_stream_alloc_skb(sk, GFP_ATOMIC, false);
2448         if (!nskb)
2449                 return -1;
2450
2451         /* build the payload, and be prepared to abort if this fails. */
2452         if (tcp_clone_payload(sk, nskb, probe_size)) {
2453                 consume_skb(nskb);
2454                 return -1;
2455         }
2456         sk_wmem_queued_add(sk, nskb->truesize);
2457         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2458
2459         skb = tcp_send_head(sk);
2460         skb_copy_decrypted(nskb, skb);
2461         mptcp_skb_ext_copy(nskb, skb);
2462
2463         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2464         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
2465         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
2466
2467         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
2468         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
2469
2470         len = 0;
2471         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2472                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
2473
2474                 if (skb->len <= copy) {
2475                         /* We've eaten all the data from this skb.
2476                          * Throw it away. */
2477                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2478                         /* If this is the last SKB we copy and eor is set
2479                          * we need to propagate it to the new skb.
2480                          */
2481                         TCP_SKB_CB(nskb)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
2482                         tcp_skb_collapse_tstamp(nskb, skb);
2483                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2484                         tcp_wmem_free_skb(sk, skb);
2485                 } else {
2486                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2487                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2488                         __pskb_trim_head(skb, copy);
2489                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2490                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2491                 }
2492
2493                 len += copy;
2494
2495                 if (len >= probe_size)
2496                         break;
2497         }
2498         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2499
2500         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2501          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2502          */
2503         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2504                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2505                  * effectively two packets. */
2506                 tcp_snd_cwnd_set(tp, tcp_snd_cwnd(tp) - 1);
2507                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2508
2509                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2510                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2511                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2512
2513                 return 1;
2514         }
2515
2516         return -1;
2517 }
2518
2519 static bool tcp_pacing_check(struct sock *sk)
2520 {
2521         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2522
2523         if (!tcp_needs_internal_pacing(sk))
2524                 return false;
2525
2526         if (tp->tcp_wstamp_ns <= tp->tcp_clock_cache)
2527                 return false;
2528
2529         if (!hrtimer_is_queued(&tp->pacing_timer)) {
2530                 hrtimer_start(&tp->pacing_timer,
2531                               ns_to_ktime(tp->tcp_wstamp_ns),
2532                               HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_SOFT);
2533                 sock_hold(sk);
2534         }
2535         return true;
2536 }
2537
2538 /* TCP Small Queues :
2539  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2540  * (These limits are doubled for retransmits)
2541  * This allows for :
2542  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2543  *  - faster recovery
2544  *  - high rates
2545  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2546  * of queued bytes to ensure line rate.
2547  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2548  */
2549 static bool tcp_small_queue_check(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
2550                                   unsigned int factor)
2551 {
2552         unsigned long limit;
2553
2554         limit = max_t(unsigned long,
2555                       2 * skb->truesize,
2556                       sk->sk_pacing_rate >> READ_ONCE(sk->sk_pacing_shift));
2557         if (sk->sk_pacing_status == SK_PACING_NONE)
2558                 limit = min_t(unsigned long, limit,
2559                               READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_limit_output_bytes));
2560         limit <<= factor;
2561
2562         if (static_branch_unlikely(&tcp_tx_delay_enabled) &&
2563             tcp_sk(sk)->tcp_tx_delay) {
2564                 u64 extra_bytes = (u64)sk->sk_pacing_rate * tcp_sk(sk)->tcp_tx_delay;
2565
2566                 /* TSQ is based on skb truesize sum (sk_wmem_alloc), so we
2567                  * approximate our needs assuming an ~100% skb->truesize overhead.
2568                  * USEC_PER_SEC is approximated by 2^20.
2569                  * do_div(extra_bytes, USEC_PER_SEC/2) is replaced by a right shift.
2570                  */
2571                 extra_bytes >>= (20 - 1);
2572                 limit += extra_bytes;
2573         }
2574         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2575                 /* Always send skb if rtx queue is empty.
2576                  * No need to wait for TX completion to call us back,
2577                  * after softirq/tasklet schedule.
2578                  * This helps when TX completions are delayed too much.
2579                  */
2580                 if (tcp_rtx_queue_empty(sk))
2581                         return false;
2582
2583                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2584                 /* It is possible TX completion already happened
2585                  * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2586                  * test again the condition.
2587                  */
2588                 smp_mb__after_atomic();
2589                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2590                         return true;
2591         }
2592         return false;
2593 }
2594
2595 static void tcp_chrono_set(struct tcp_sock *tp, const enum tcp_chrono new)
2596 {
2597         const u32 now = tcp_jiffies32;
2598         enum tcp_chrono old = tp->chrono_type;
2599
2600         if (old > TCP_CHRONO_UNSPEC)
2601                 tp->chrono_stat[old - 1] += now - tp->chrono_start;
2602         tp->chrono_start = now;
2603         tp->chrono_type = new;
2604 }
2605
2606 void tcp_chrono_start(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2607 {
2608         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2609
2610         /* If there are multiple conditions worthy of tracking in a
2611          * chronograph then the highest priority enum takes precedence
2612          * over the other conditions. So that if something "more interesting"
2613          * starts happening, stop the previous chrono and start a new one.
2614          */
2615         if (type > tp->chrono_type)
2616                 tcp_chrono_set(tp, type);
2617 }
2618
2619 void tcp_chrono_stop(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2620 {
2621         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2622
2623
2624         /* There are multiple conditions worthy of tracking in a
2625          * chronograph, so that the highest priority enum takes
2626          * precedence over the other conditions (see tcp_chrono_start).
2627          * If a condition stops, we only stop chrono tracking if
2628          * it's the "most interesting" or current chrono we are
2629          * tracking and starts busy chrono if we have pending data.
2630          */
2631         if (tcp_rtx_and_write_queues_empty(sk))
2632                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_UNSPEC);
2633         else if (type == tp->chrono_type)
2634                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_BUSY);
2635 }
2636
2637 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2638  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2639  * window for us.
2640  *
2641  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2642  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2643  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2644  *
2645  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2646  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2647
2648  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2649  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2650  */
2651 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2652                            int push_one, gfp_t gfp)
2653 {
2654         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2655         struct sk_buff *skb;
2656         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2657         int cwnd_quota;
2658         int result;
2659         bool is_cwnd_limited = false, is_rwnd_limited = false;
2660         u32 max_segs;
2661
2662         sent_pkts = 0;
2663
2664         tcp_mstamp_refresh(tp);
2665         if (!push_one) {
2666                 /* Do MTU probing. */
2667                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2668                 if (!result) {
2669                         return false;
2670                 } else if (result > 0) {
2671                         sent_pkts = 1;
2672                 }
2673         }
2674
2675         max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
2676         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2677                 unsigned int limit;
2678
2679                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2680                         /* "skb_mstamp_ns" is used as a start point for the retransmit timer */
2681                         tp->tcp_wstamp_ns = tp->tcp_clock_cache;
2682                         skb_set_delivery_time(skb, tp->tcp_wstamp_ns, true);
2683                         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
2684                         tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2685                         goto repair; /* Skip network transmission */
2686                 }
2687
2688                 if (tcp_pacing_check(sk))
2689                         break;
2690
2691                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2692                 BUG_ON(!tso_segs);
2693
2694                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2695                 if (!cwnd_quota) {
2696                         if (push_one == 2)
2697                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2698                                 cwnd_quota = 1;
2699                         else
2700                                 break;
2701                 }
2702
2703                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now))) {
2704                         is_rwnd_limited = true;
2705                         break;
2706                 }
2707
2708                 if (tso_segs == 1) {
2709                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2710                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2711                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2712                                 break;
2713                 } else {
2714                         if (!push_one &&
2715                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2716                                                  &is_rwnd_limited, max_segs))
2717                                 break;
2718                 }
2719
2720                 limit = mss_now;
2721                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2722                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2723                                                     min_t(unsigned int,
2724                                                           cwnd_quota,
2725                                                           max_segs),
2726                                                     nonagle);
2727
2728                 if (skb->len > limit &&
2729                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2730                         break;
2731
2732                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 0))
2733                         break;
2734
2735                 /* Argh, we hit an empty skb(), presumably a thread
2736                  * is sleeping in sendmsg()/sk_stream_wait_memory().
2737                  * We do not want to send a pure-ack packet and have
2738                  * a strange looking rtx queue with empty packet(s).
2739                  */
2740                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq == TCP_SKB_CB(skb)->seq)
2741                         break;
2742
2743                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2744                         break;
2745
2746 repair:
2747                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2748                  * This call will increment packets_out.
2749                  */
2750                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2751
2752                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2753                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2754
2755                 if (push_one)
2756                         break;
2757         }
2758
2759         if (is_rwnd_limited)
2760                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2761         else
2762                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2763
2764         is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tcp_snd_cwnd(tp));
2765         if (likely(sent_pkts || is_cwnd_limited))
2766                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2767
2768         if (likely(sent_pkts)) {
2769                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2770                         tp->prr_out += sent_pkts;
2771
2772                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2773                 if (push_one != 2)
2774                         tcp_schedule_loss_probe(sk, false);
2775                 return false;
2776         }
2777         return !tp->packets_out && !tcp_write_queue_empty(sk);
2778 }
2779
2780 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk, bool advancing_rto)
2781 {
2782         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2783         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2784         u32 timeout, rto_delta_us;
2785         int early_retrans;
2786
2787         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2788          * finishes.
2789          */
2790         if (rcu_access_pointer(tp->fastopen_rsk))
2791                 return false;
2792
2793         early_retrans = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_early_retrans);
2794         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2795          * not in loss recovery, that are either limited by cwnd or application.
2796          */
2797         if ((early_retrans != 3 && early_retrans != 4) ||
2798             !tp->packets_out || !tcp_is_sack(tp) ||
2799             (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open &&
2800              icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR))
2801                 return false;
2802
2803         /* Probe timeout is 2*rtt. Add minimum RTO to account
2804          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2805          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2806          */
2807         if (tp->srtt_us) {
2808                 timeout = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 2);
2809                 if (tp->packets_out == 1)
2810                         timeout += TCP_RTO_MIN;
2811                 else
2812                         timeout += TCP_TIMEOUT_MIN;
2813         } else {
2814                 timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
2815         }
2816
2817         /* If the RTO formula yields an earlier time, then use that time. */
2818         rto_delta_us = advancing_rto ?
2819                         jiffies_to_usecs(inet_csk(sk)->icsk_rto) :
2820                         tcp_rto_delta_us(sk);  /* How far in future is RTO? */
2821         if (rto_delta_us > 0)
2822                 timeout = min_t(u32, timeout, usecs_to_jiffies(rto_delta_us));
2823
2824         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout, TCP_RTO_MAX);
2825         return true;
2826 }
2827
2828 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2829  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2830  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2831  */
2832 static bool skb_still_in_host_queue(struct sock *sk,
2833                                     const struct sk_buff *skb)
2834 {
2835         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2836                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2837                 smp_mb__after_atomic();
2838                 if (skb_fclone_busy(sk, skb)) {
2839                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2840                                       LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2841                         return true;
2842                 }
2843         }
2844         return false;
2845 }
2846
2847 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2848  * retransmit the last segment.
2849  */
2850 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2851 {
2852         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2853         struct sk_buff *skb;
2854         int pcount;
2855         int mss = tcp_current_mss(sk);
2856
2857         /* At most one outstanding TLP */
2858         if (tp->tlp_high_seq)
2859                 goto rearm_timer;
2860
2861         tp->tlp_retrans = 0;
2862         skb = tcp_send_head(sk);
2863         if (skb && tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2864                 pcount = tp->packets_out;
2865                 tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2866                 if (tp->packets_out > pcount)
2867                         goto probe_sent;
2868                 goto rearm_timer;
2869         }
2870         skb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
2871         if (unlikely(!skb)) {
2872                 WARN_ONCE(tp->packets_out,
2873                           "invalid inflight: %u state %u cwnd %u mss %d\n",
2874                           tp->packets_out, sk->sk_state, tcp_snd_cwnd(tp), mss);
2875                 inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2876                 return;
2877         }
2878
2879         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2880                 goto rearm_timer;
2881
2882         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2883         if (WARN_ON(!pcount))
2884                 goto rearm_timer;
2885
2886         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2887                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
2888                                           (pcount - 1) * mss, mss,
2889                                           GFP_ATOMIC)))
2890                         goto rearm_timer;
2891                 skb = skb_rb_next(skb);
2892         }
2893
2894         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2895                 goto rearm_timer;
2896
2897         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1))
2898                 goto rearm_timer;
2899
2900         tp->tlp_retrans = 1;
2901
2902 probe_sent:
2903         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2904         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2905
2906         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2907         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2908         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2909 rearm_timer:
2910         tcp_rearm_rto(sk);
2911 }
2912
2913 /* Push out any pending frames which were held back due to
2914  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2915  * The socket must be locked by the caller.
2916  */
2917 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2918                                int nonagle)
2919 {
2920         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2921          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2922          * all will be happy.
2923          */
2924         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2925                 return;
2926
2927         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2928                            sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC)))
2929                 tcp_check_probe_timer(sk);
2930 }
2931
2932 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2933  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2934  */
2935 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2936 {
2937         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2938
2939         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2940
2941         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2942 }
2943
2944 /* This function returns the amount that we can raise the
2945  * usable window based on the following constraints
2946  *
2947  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2948  * 2. We limit memory per socket
2949  *
2950  * RFC 1122:
2951  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2952  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2953  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2954  *
2955  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2956  * it at least MSS bytes.
2957  *
2958  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2959  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2960  *
2961  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2962  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2963  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2964  * window to always advance by a single byte.
2965  *
2966  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2967  * then this will not be a problem.
2968  *
2969  * BSD seems to make the following compromise:
2970  *
2971  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2972  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2973  *      then set the window to 0.
2974  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2975  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2976  *      and from being larger than the largest representable value.
2977  *
2978  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2979  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2980  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2981  * those cases where the window is constrained on the sender side
2982  * because the pipeline is full.
2983  *
2984  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2985  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2986  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2987  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2988  * of having a fixed window size at almost all times.
2989  *
2990  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2991  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2992  *
2993  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2994  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2995  */
2996 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2997 {
2998         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2999         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3000         struct net *net = sock_net(sk);
3001         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
3002          * here.  I don't know if the value based on our guesses
3003          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
3004          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
3005          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
3006          */
3007         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
3008         int free_space = tcp_space(sk);
3009         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
3010         int full_space, window;
3011
3012         if (sk_is_mptcp(sk))
3013                 mptcp_space(sk, &free_space, &allowed_space);
3014
3015         full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
3016
3017         if (unlikely(mss > full_space)) {
3018                 mss = full_space;
3019                 if (mss <= 0)
3020                         return 0;
3021         }
3022
3023         /* Only allow window shrink if the sysctl is enabled and we have
3024          * a non-zero scaling factor in effect.
3025          */
3026         if (READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_shrink_window) && tp->rx_opt.rcv_wscale)
3027                 goto shrink_window_allowed;
3028
3029         /* do not allow window to shrink */
3030
3031         if (free_space < (full_space >> 1)) {
3032                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
3033
3034                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
3035                         tcp_adjust_rcv_ssthresh(sk);
3036
3037                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
3038                  * increase it due to wscale.
3039                  */
3040                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
3041
3042                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
3043                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
3044                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
3045                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
3046                  * With large window, mss test triggers way too late in order
3047                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
3048                  */
3049                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
3050                         return 0;
3051         }
3052
3053         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
3054                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
3055
3056         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
3057          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
3058          */
3059         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
3060                 window = free_space;
3061
3062                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
3063                  * Import case: prevent zero window announcement if
3064                  * 1<<rcv_wscale > mss.
3065                  */
3066                 window = ALIGN(window, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
3067         } else {
3068                 window = tp->rcv_wnd;
3069                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
3070                  * Window clamp already applied above.
3071                  * If our current window offering is within 1 mss of the
3072                  * free space we just keep it. This prevents the divide
3073                  * and multiply from happening most of the time.
3074                  * We also don't do any window rounding when the free space
3075                  * is too small.
3076                  */
3077                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
3078                         window = rounddown(free_space, mss);
3079                 else if (mss == full_space &&
3080                          free_space > window + (full_space >> 1))
3081                         window = free_space;
3082         }
3083
3084         return window;
3085
3086 shrink_window_allowed:
3087         /* new window should always be an exact multiple of scaling factor */
3088         free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
3089
3090         if (free_space < (full_space >> 1)) {
3091                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
3092
3093                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
3094                         tcp_adjust_rcv_ssthresh(sk);
3095
3096                 /* if free space is too low, return a zero window */
3097                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss ||
3098                         free_space < (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale))
3099                         return 0;
3100         }
3101
3102         if (free_space > tp->rcv_ssthresh) {
3103                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
3104                 /* new window should always be an exact multiple of scaling factor
3105                  *
3106                  * For this case, we ALIGN "up" (increase free_space) because
3107                  * we know free_space is not zero here, it has been reduced from
3108                  * the memory-based limit, and rcv_ssthresh is not a hard limit
3109                  * (unlike sk_rcvbuf).
3110                  */
3111                 free_space = ALIGN(free_space, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
3112         }
3113
3114         return free_space;
3115 }
3116
3117 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
3118                              const struct sk_buff *next_skb)
3119 {
3120         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(next_skb))) {
3121                 const struct skb_shared_info *next_shinfo =
3122                         skb_shinfo(next_skb);
3123                 struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
3124
3125                 shinfo->tx_flags |= next_shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
3126                 shinfo->tskey = next_shinfo->tskey;
3127                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack |=
3128                         TCP_SKB_CB(next_skb)->txstamp_ack;
3129         }
3130 }
3131
3132 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
3133 static bool tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3134 {
3135         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3136         struct sk_buff *next_skb = skb_rb_next(skb);
3137         int next_skb_size;
3138
3139         next_skb_size = next_skb->len;
3140
3141         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
3142
3143         if (next_skb_size && !tcp_skb_shift(skb, next_skb, 1, next_skb_size))
3144                 return false;
3145
3146         tcp_highest_sack_replace(sk, next_skb, skb);
3147
3148         /* Update sequence range on original skb. */
3149         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
3150
3151         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
3152         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
3153
3154         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
3155          * packet counting does not break.
3156          */
3157         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
3158         TCP_SKB_CB(skb)->eor = TCP_SKB_CB(next_skb)->eor;
3159
3160         /* changed transmit queue under us so clear hints */
3161         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
3162         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
3163                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
3164
3165         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
3166
3167         tcp_skb_collapse_tstamp(skb, next_skb);
3168
3169         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(next_skb, sk);
3170         return true;
3171 }
3172
3173 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
3174 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3175 {
3176         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
3177                 return false;
3178         if (skb_cloned(skb))
3179                 return false;
3180         /* Some heuristics for collapsing over SACK'd could be invented */
3181         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
3182                 return false;
3183
3184         return true;
3185 }
3186
3187 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
3188  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
3189  */
3190 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
3191                                      int space)
3192 {
3193         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3194         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
3195         bool first = true;
3196
3197         if (!READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_retrans_collapse))
3198                 return;
3199         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
3200                 return;
3201
3202         skb_rbtree_walk_from_safe(skb, tmp) {
3203                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
3204                         break;
3205
3206                 if (!tcp_skb_can_collapse(to, skb))
3207                         break;
3208
3209                 space -= skb->len;
3210
3211                 if (first) {
3212                         first = false;
3213                         continue;
3214                 }
3215
3216                 if (space < 0)
3217                         break;
3218
3219                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
3220                         break;
3221
3222                 if (!tcp_collapse_retrans(sk, to))
3223                         break;
3224         }
3225 }
3226
3227 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
3228  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
3229  * error occurred which prevented the send.
3230  */
3231 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
3232 {
3233         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3234         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3235         unsigned int cur_mss;
3236         int diff, len, err;
3237         int avail_wnd;
3238
3239         /* Inconclusive MTU probe */
3240         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
3241                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
3242
3243         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
3244                 return -EBUSY;
3245
3246         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
3247                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))) {
3248                         WARN_ON_ONCE(1);
3249                         return -EINVAL;
3250                 }
3251                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3252                         return -ENOMEM;
3253         }
3254
3255         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3256                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3257
3258         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
3259         avail_wnd = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3260
3261         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
3262          * new window, do not retransmit it. The exception is the
3263          * case, when window is shrunk to zero. In this case
3264          * our retransmit of one segment serves as a zero window probe.
3265          */
3266         if (avail_wnd <= 0) {
3267                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
3268                         return -EAGAIN;
3269                 avail_wnd = cur_mss;
3270         }
3271
3272         len = cur_mss * segs;
3273         if (len > avail_wnd) {
3274                 len = rounddown(avail_wnd, cur_mss);
3275                 if (!len)
3276                         len = avail_wnd;
3277         }
3278         if (skb->len > len) {
3279                 if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb, len,
3280                                  cur_mss, GFP_ATOMIC))
3281                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
3282         } else {
3283                 if (skb_unclone_keeptruesize(skb, GFP_ATOMIC))
3284                         return -ENOMEM;
3285
3286                 diff = tcp_skb_pcount(skb);
3287                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, cur_mss);
3288                 diff -= tcp_skb_pcount(skb);
3289                 if (diff)
3290                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
3291                 avail_wnd = min_t(int, avail_wnd, cur_mss);
3292                 if (skb->len < avail_wnd)
3293                         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, avail_wnd);
3294         }
3295
3296         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
3297         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
3298                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
3299
3300         /* Update global and local TCP statistics. */
3301         segs = tcp_skb_pcount(skb);
3302         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS, segs);
3303         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
3304                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3305         tp->total_retrans += segs;
3306         tp->bytes_retrans += skb->len;
3307
3308         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
3309          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
3310          * beyond what csum_start can cover.
3311          */
3312         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
3313                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
3314                 struct sk_buff *nskb;
3315
3316                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3317                         nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3318                         if (nskb) {
3319                                 nskb->dev = NULL;
3320                                 err = tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC);
3321                         } else {
3322                                 err = -ENOBUFS;
3323                         }
3324                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3325
3326                 if (!err) {
3327                         tcp_update_skb_after_send(sk, skb, tp->tcp_wstamp_ns);
3328                         tcp_rate_skb_sent(sk, skb);
3329                 }
3330         } else {
3331                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3332         }
3333
3334         /* To avoid taking spuriously low RTT samples based on a timestamp
3335          * for a transmit that never happened, always mark EVER_RETRANS
3336          */
3337         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
3338
3339         if (BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB_FLAG))
3340                 tcp_call_bpf_3arg(sk, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB,
3341                                   TCP_SKB_CB(skb)->seq, segs, err);
3342
3343         if (likely(!err)) {
3344                 trace_tcp_retransmit_skb(sk, skb);
3345         } else if (err != -EBUSY) {
3346                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL, segs);
3347         }
3348         return err;
3349 }
3350
3351 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
3352 {
3353         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3354         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs);
3355
3356         if (err == 0) {
3357 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3358                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
3359                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
3360                 }
3361 #endif
3362                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
3363                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
3364         }
3365
3366         /* Save stamp of the first (attempted) retransmit. */
3367         if (!tp->retrans_stamp)
3368                 tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
3369
3370         if (tp->undo_retrans < 0)
3371                 tp->undo_retrans = 0;
3372         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
3373         return err;
3374 }
3375
3376 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
3377  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
3378  * resending the rest of the retransmit queue, until either
3379  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
3380  */
3381 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
3382 {
3383         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3384         struct sk_buff *skb, *rtx_head, *hole = NULL;
3385         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3386         bool rearm_timer = false;
3387         u32 max_segs;
3388         int mib_idx;
3389
3390         if (!tp->packets_out)
3391                 return;
3392
3393         rtx_head = tcp_rtx_queue_head(sk);
3394         skb = tp->retransmit_skb_hint ?: rtx_head;
3395         max_segs = tcp_tso_segs(sk, tcp_current_mss(sk));
3396         skb_rbtree_walk_from(skb) {
3397                 __u8 sacked;
3398                 int segs;
3399
3400                 if (tcp_pacing_check(sk))
3401                         break;
3402
3403                 /* we could do better than to assign each time */
3404                 if (!hole)
3405                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
3406
3407                 segs = tcp_snd_cwnd(tp) - tcp_packets_in_flight(tp);
3408                 if (segs <= 0)
3409                         break;
3410                 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
3411                 /* In case tcp_shift_skb_data() have aggregated large skbs,
3412                  * we need to make sure not sending too bigs TSO packets
3413                  */
3414                 segs = min_t(int, segs, max_segs);
3415
3416                 if (tp->retrans_out >= tp->lost_out) {
3417                         break;
3418                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
3419                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
3420                                 hole = skb;
3421                         continue;
3422
3423                 } else {
3424                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
3425                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
3426                         else
3427                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
3428                 }
3429
3430                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
3431                         continue;
3432
3433                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 1))
3434                         break;
3435
3436                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs))
3437                         break;
3438
3439                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), mib_idx, tcp_skb_pcount(skb));
3440
3441                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
3442                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
3443
3444                 if (skb == rtx_head &&
3445                     icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_REO_TIMEOUT)
3446                         rearm_timer = true;
3447
3448         }
3449         if (rearm_timer)
3450                 tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3451                                      inet_csk(sk)->icsk_rto,
3452                                      TCP_RTO_MAX);
3453 }
3454
3455 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
3456  * connection tear down and (memory) recovery.
3457  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
3458  * or even be forced to close flow without any FIN.
3459  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
3460  * with edge trigger epoll()
3461  */
3462 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
3463 {
3464         int delta, amt;
3465
3466         delta = size - sk->sk_forward_alloc;
3467         if (delta <= 0)
3468                 return;
3469         amt = sk_mem_pages(delta);
3470         sk->sk_forward_alloc += amt << PAGE_SHIFT;
3471         sk_memory_allocated_add(sk, amt);
3472
3473         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg)
3474                 mem_cgroup_charge_skmem(sk->sk_memcg, amt,
3475                                         gfp_memcg_charge() | __GFP_NOFAIL);
3476 }
3477
3478 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
3479  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
3480  */
3481 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
3482 {
3483         struct sk_buff *skb, *tskb, *tail = tcp_write_queue_tail(sk);
3484         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3485
3486         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
3487          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
3488          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
3489          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
3490          */
3491         tskb = tail;
3492         if (!tskb && tcp_under_memory_pressure(sk))
3493                 tskb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
3494
3495         if (tskb) {
3496                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
3497                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
3498                 tp->write_seq++;
3499                 if (!tail) {
3500                         /* This means tskb was already sent.
3501                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
3502                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
3503                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
3504                          * does not change tp->snd_nxt.
3505                          */
3506                         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->snd_nxt + 1);
3507                         return;
3508                 }
3509         } else {
3510                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
3511                 if (unlikely(!skb))
3512                         return;
3513
3514                 INIT_LIST_HEAD(&skb->tcp_tsorted_anchor);
3515                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3516                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
3517                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
3518                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
3519                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
3520                 tcp_queue_skb(sk, skb);
3521         }
3522         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
3523 }
3524
3525 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
3526  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
3527  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
3528  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
3529  */
3530 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
3531 {
3532         struct sk_buff *skb;
3533
3534         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
3535
3536         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
3537         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
3538         if (!skb) {
3539                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3540                 return;
3541         }
3542
3543         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3544         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3545         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
3546                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
3547         tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3548         /* Send it off. */
3549         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
3550                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3551
3552         /* skb of trace_tcp_send_reset() keeps the skb that caused RST,
3553          * skb here is different to the troublesome skb, so use NULL
3554          */
3555         trace_tcp_send_reset(sk, NULL);
3556 }
3557
3558 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
3559  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
3560  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
3561  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
3562  * and rcv_wscale values will not be correct.
3563  */
3564 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
3565 {
3566         struct sk_buff *skb;
3567
3568         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
3569         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3570                 pr_err("%s: wrong queue state\n", __func__);
3571                 return -EFAULT;
3572         }
3573         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
3574                 if (skb_cloned(skb)) {
3575                         struct sk_buff *nskb;
3576
3577                         tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3578                                 nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
3579                         } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3580                         if (!nskb)
3581                                 return -ENOMEM;
3582                         INIT_LIST_HEAD(&nskb->tcp_tsorted_anchor);
3583                         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
3584                         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3585                         __skb_header_release(nskb);
3586                         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, nskb);
3587                         sk_wmem_queued_add(sk, nskb->truesize);
3588                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
3589                         skb = nskb;
3590                 }
3591
3592                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
3593                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
3594         }
3595         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3596 }
3597
3598 /**
3599  * tcp_make_synack - Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3600  * @sk: listener socket
3601  * @dst: dst entry attached to the SYNACK. It is consumed and caller
3602  *       should not use it again.
3603  * @req: request_sock pointer
3604  * @foc: cookie for tcp fast open
3605  * @synack_type: Type of synack to prepare
3606  * @syn_skb: SYN packet just received.  It could be NULL for rtx case.
3607  */
3608 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3609                                 struct request_sock *req,
3610                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3611                                 enum tcp_synack_type synack_type,
3612                                 struct sk_buff *syn_skb)
3613 {
3614         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3615         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3616         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3617         struct tcp_out_options opts;
3618         struct sk_buff *skb;
3619         int tcp_header_size;
3620         struct tcphdr *th;
3621         int mss;
3622         u64 now;
3623
3624         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3625         if (unlikely(!skb)) {
3626                 dst_release(dst);
3627                 return NULL;
3628         }
3629         /* Reserve space for headers. */
3630         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3631
3632         switch (synack_type) {
3633         case TCP_SYNACK_NORMAL:
3634                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3635                 break;
3636         case TCP_SYNACK_COOKIE:
3637                 /* Under synflood, we do not attach skb to a socket,
3638                  * to avoid false sharing.
3639                  */
3640                 break;
3641         case TCP_SYNACK_FASTOPEN:
3642                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3643                  * cpu might call us concurrently.
3644                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3645                  */
3646                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3647                 break;
3648         }
3649         skb_dst_set(skb, dst);
3650
3651         mss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3652
3653         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3654         now = tcp_clock_ns();
3655 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3656         if (unlikely(synack_type == TCP_SYNACK_COOKIE && ireq->tstamp_ok))
3657                 skb_set_delivery_time(skb, cookie_init_timestamp(req, now),
3658                                       true);
3659         else
3660 #endif
3661         {
3662                 skb_set_delivery_time(skb, now, true);
3663                 if (!tcp_rsk(req)->snt_synack) /* Timestamp first SYNACK */
3664                         tcp_rsk(req)->snt_synack = tcp_skb_timestamp_us(skb);
3665         }
3666
3667 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3668         rcu_read_lock();
3669         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3670 #endif
3671         skb_set_hash(skb, READ_ONCE(tcp_rsk(req)->txhash), PKT_HASH_TYPE_L4);
3672         /* bpf program will be interested in the tcp_flags */
3673         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK;
3674         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, md5,
3675                                              foc, synack_type,
3676                                              syn_skb) + sizeof(*th);
3677
3678         skb_push(skb, tcp_header_size);
3679         skb_reset_transport_header(skb);
3680
3681         th = (struct tcphdr *)skb->data;
3682         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3683         th->syn = 1;
3684         th->ack = 1;
3685         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3686         th->source = htons(ireq->ir_num);
3687         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3688         skb->mark = ireq->ir_mark;
3689         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3690         th->seq = htonl(tcp_rsk(req)->snt_isn);
3691         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3692         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3693
3694         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3695         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3696         tcp_options_write(th, NULL, &opts);
3697         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3698         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3699
3700 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3701         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3702         if (md5)
3703                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3704                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3705         rcu_read_unlock();
3706 #endif
3707
3708         bpf_skops_write_hdr_opt((struct sock *)sk, skb, req, syn_skb,
3709                                 synack_type, &opts);
3710
3711         skb_set_delivery_time(skb, now, true);
3712         tcp_add_tx_delay(skb, tp);
3713
3714         return skb;
3715 }
3716 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3717
3718 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3719 {
3720         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3721         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3722         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3723
3724         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3725                 return;
3726
3727         rcu_read_lock();
3728         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3729         if (likely(ca && bpf_try_module_get(ca, ca->owner))) {
3730                 bpf_module_put(icsk->icsk_ca_ops, icsk->icsk_ca_ops->owner);
3731                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3732                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3733         }
3734         rcu_read_unlock();
3735 }
3736
3737 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3738 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3739 {
3740         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3741         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3742         __u8 rcv_wscale;
3743         u32 rcv_wnd;
3744
3745         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3746          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3747          */
3748         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
3749         if (READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps))
3750                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
3751
3752         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3753         if (tp->rx_opt.user_mss)
3754                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3755         tp->max_window = 0;
3756         tcp_mtup_init(sk);
3757         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3758
3759         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3760
3761         if (!tp->window_clamp)
3762                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3763         tp->advmss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3764
3765         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3766
3767         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3768         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3769             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3770                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3771
3772         rcv_wnd = tcp_rwnd_init_bpf(sk);
3773         if (rcv_wnd == 0)
3774                 rcv_wnd = dst_metric(dst, RTAX_INITRWND);
3775
3776         tcp_select_initial_window(sk, tcp_full_space(sk),
3777                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3778                                   &tp->rcv_wnd,
3779                                   &tp->window_clamp,
3780                                   READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling),
3781                                   &rcv_wscale,
3782                                   rcv_wnd);
3783
3784         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3785         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3786
3787         WRITE_ONCE(sk->sk_err, 0);
3788         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3789         tp->snd_wnd = 0;
3790         tcp_init_wl(tp, 0);
3791         tcp_write_queue_purge(sk);
3792         tp->snd_una = tp->write_seq;
3793         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3794         tp->snd_up = tp->write_seq;
3795         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->write_seq);
3796
3797         if (likely(!tp->repair))
3798                 tp->rcv_nxt = 0;
3799         else
3800                 tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3801         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3802         WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
3803
3804         inet_csk(sk)->icsk_rto = tcp_timeout_init(sk);
3805         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3806         tcp_clear_retrans(tp);
3807 }
3808
3809 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3810 {
3811         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3812         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3813
3814         tcb->end_seq += skb->len;
3815         __skb_header_release(skb);
3816         sk_wmem_queued_add(sk, skb->truesize);
3817         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3818         WRITE_ONCE(tp->write_seq, tcb->end_seq);
3819         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3820 }
3821
3822 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3823  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3824  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3825  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3826  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3827  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3828  */
3829 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3830 {
3831         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3832         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3833         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3834         struct page_frag *pfrag = sk_page_frag(sk);
3835         struct sk_buff *syn_data;
3836         int space, err = 0;
3837
3838         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3839         if (!tcp_fastopen_cookie_check(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie))
3840                 goto fallback;
3841
3842         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3843          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3844          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3845          */
3846         tp->rx_opt.mss_clamp = tcp_mss_clamp(tp, tp->rx_opt.mss_clamp);
3847         /* Sync mss_cache after updating the mss_clamp */
3848         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
3849
3850         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie) -
3851                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3852
3853         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3854
3855         if (space &&
3856             !skb_page_frag_refill(min_t(size_t, space, PAGE_SIZE),
3857                                   pfrag, sk->sk_allocation))
3858                 goto fallback;
3859         syn_data = tcp_stream_alloc_skb(sk, sk->sk_allocation, false);
3860         if (!syn_data)
3861                 goto fallback;
3862         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3863         if (space) {
3864                 space = min_t(size_t, space, pfrag->size - pfrag->offset);
3865                 space = tcp_wmem_schedule(sk, space);
3866         }
3867         if (space) {
3868                 space = copy_page_from_iter(pfrag->page, pfrag->offset,
3869                                             space, &fo->data->msg_iter);
3870                 if (unlikely(!space)) {
3871                         tcp_skb_tsorted_anchor_cleanup(syn_data);
3872                         kfree_skb(syn_data);
3873                         goto fallback;
3874                 }
3875                 skb_fill_page_desc(syn_data, 0, pfrag->page,
3876                                    pfrag->offset, space);
3877                 page_ref_inc(pfrag->page);
3878                 pfrag->offset += space;
3879                 skb_len_add(syn_data, space);
3880                 skb_zcopy_set(syn_data, fo->uarg, NULL);
3881         }
3882         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3883         if (space == fo->size)
3884                 fo->data = NULL;
3885         fo->copied = space;
3886
3887         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3888         if (syn_data->len)
3889                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3890
3891         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3892
3893         skb_set_delivery_time(syn, syn_data->skb_mstamp_ns, true);
3894
3895         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3896          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3897          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3898          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3899          */
3900         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3901         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3902         if (!err) {
3903                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3904                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, syn_data);
3905                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3906                 goto done;
3907         }
3908
3909         /* data was not sent, put it in write_queue */
3910         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, syn_data);
3911         tp->packets_out -= tcp_skb_pcount(syn_data);
3912
3913 fallback:
3914         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3915         if (fo->cookie.len > 0)
3916                 fo->cookie.len = 0;
3917         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3918         if (err)
3919                 tp->syn_fastopen = 0;
3920 done:
3921         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3922         return err;
3923 }
3924
3925 /* Build a SYN and send it off. */
3926 int tcp_connect(struct sock *sk)
3927 {
3928         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3929         struct sk_buff *buff;
3930         int err;
3931
3932         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_TCP_CONNECT_CB, 0, NULL);
3933
3934         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3935                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3936
3937         tcp_connect_init(sk);
3938
3939         if (unlikely(tp->repair)) {
3940                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3941                 return 0;
3942         }
3943
3944         buff = tcp_stream_alloc_skb(sk, sk->sk_allocation, true);
3945         if (unlikely(!buff))
3946                 return -ENOBUFS;
3947
3948         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3949         tcp_mstamp_refresh(tp);
3950         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp(tp);
3951         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3952         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3953         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
3954
3955         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3956         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3957               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3958         if (err == -ECONNREFUSED)
3959                 return err;
3960
3961         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3962          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3963          */
3964         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->write_seq);
3965         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3966         buff = tcp_send_head(sk);
3967         if (unlikely(buff)) {
3968                 WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->seq);
3969                 tp->pushed_seq  = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3970         }
3971         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3972
3973         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3974         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3975                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3976         return 0;
3977 }
3978 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3979
3980 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3981  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3982  * for details.
3983  */
3984 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3985 {
3986         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3987         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3988         unsigned long timeout;
3989
3990         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3991                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3992                 int max_ato = HZ / 2;
3993
3994                 if (inet_csk_in_pingpong_mode(sk) ||
3995                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3996                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3997
3998                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3999
4000                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
4001                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
4002                  * directly.
4003                  */
4004                 if (tp->srtt_us) {
4005                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
4006                                         TCP_DELACK_MIN);
4007
4008                         if (rtt < max_ato)
4009                                 max_ato = rtt;
4010                 }
4011
4012                 ato = min(ato, max_ato);
4013         }
4014
4015         ato = min_t(u32, ato, inet_csk(sk)->icsk_delack_max);
4016
4017         /* Stay within the limit we were given */
4018         timeout = jiffies + ato;
4019
4020         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
4021         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
4022                 /* If delack timer is about to expire, send ACK now. */
4023                 if (time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
4024                         tcp_send_ack(sk);
4025                         return;
4026                 }
4027
4028                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
4029                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
4030         }
4031         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
4032         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
4033         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
4034 }
4035
4036 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
4037 void __tcp_send_ack(struct sock *sk, u32 rcv_nxt)
4038 {
4039         struct sk_buff *buff;
4040
4041         /* If we have been reset, we may not send again. */
4042         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4043                 return;
4044
4045         /* We are not putting this on the write queue, so
4046          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
4047          * sock.
4048          */
4049         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
4050                          sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
4051         if (unlikely(!buff)) {
4052                 struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
4053                 unsigned long delay;
4054
4055                 delay = TCP_DELACK_MAX << icsk->icsk_ack.retry;
4056                 if (delay < TCP_RTO_MAX)
4057                         icsk->icsk_ack.retry++;
4058                 inet_csk_schedule_ack(sk);
4059                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
4060                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK, delay, TCP_RTO_MAX);
4061                 return;
4062         }
4063
4064         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
4065         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
4066         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
4067
4068         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
4069          * too much.
4070          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
4071          */
4072         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
4073
4074         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
4075         __tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, (__force gfp_t)0, rcv_nxt);
4076 }
4077 EXPORT_SYMBOL_GPL(__tcp_send_ack);
4078
4079 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
4080 {
4081         __tcp_send_ack(sk, tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
4082 }
4083
4084 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
4085  * number. It assumes the other end will try to ack it.
4086  *
4087  * Question: what should we make while urgent mode?
4088  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
4089  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
4090  *
4091  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
4092  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
4093  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
4094  */
4095 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
4096 {
4097         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4098         struct sk_buff *skb;
4099
4100         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
4101         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
4102                         sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
4103         if (!skb)
4104                 return -1;
4105
4106         /* Reserve space for headers and set control bits. */
4107         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
4108         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
4109          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
4110          * send it.
4111          */
4112         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
4113         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
4114         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, (__force gfp_t)0);
4115 }
4116
4117 /* Called from setsockopt( ... TCP_REPAIR ) */
4118 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
4119 {
4120         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
4121                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
4122                 tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
4123                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
4124         }
4125 }
4126
4127 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
4128 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
4129 {
4130         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4131         struct sk_buff *skb;
4132
4133         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4134                 return -1;
4135
4136         skb = tcp_send_head(sk);
4137         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
4138                 int err;
4139                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
4140                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4141
4142                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
4143                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4144
4145                 /* We are probing the opening of a window
4146                  * but the window size is != 0
4147                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
4148                  */
4149                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
4150                     skb->len > mss) {
4151                         seg_size = min(seg_size, mss);
4152                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
4153                         if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
4154                                          skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
4155                                 return -1;
4156                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
4157                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
4158
4159                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
4160                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
4161                 if (!err)
4162                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
4163                 return err;
4164         } else {
4165                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
4166                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
4167                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
4168         }
4169 }
4170
4171 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
4172  * a partial packet else a zero probe.
4173  */
4174 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
4175 {
4176         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
4177         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4178         struct net *net = sock_net(sk);
4179         unsigned long timeout;
4180         int err;
4181
4182         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
4183
4184         if (tp->packets_out || tcp_write_queue_empty(sk)) {
4185                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
4186                 icsk->icsk_probes_out = 0;
4187                 icsk->icsk_backoff = 0;
4188                 icsk->icsk_probes_tstamp = 0;
4189                 return;
4190         }
4191
4192         icsk->icsk_probes_out++;
4193         if (err <= 0) {
4194                 if (icsk->icsk_backoff < READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_retries2))
4195                         icsk->icsk_backoff++;
4196                 timeout = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
4197         } else {
4198                 /* If packet was not sent due to local congestion,
4199                  * Let senders fight for local resources conservatively.
4200                  */
4201                 timeout = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
4202         }
4203
4204         timeout = tcp_clamp_probe0_to_user_timeout(sk, timeout);
4205         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0, timeout, TCP_RTO_MAX);
4206 }
4207
4208 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
4209 {
4210         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
4211         struct flowi fl;
4212         int res;
4213
4214         /* Paired with WRITE_ONCE() in sock_setsockopt() */
4215         if (READ_ONCE(sk->sk_txrehash) == SOCK_TXREHASH_ENABLED)
4216                 WRITE_ONCE(tcp_rsk(req)->txhash, net_tx_rndhash());
4217         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, TCP_SYNACK_NORMAL,
4218                                   NULL);
4219         if (!res) {
4220                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
4221                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
4222                 if (unlikely(tcp_passive_fastopen(sk))) {
4223                         /* sk has const attribute because listeners are lockless.
4224                          * However in this case, we are dealing with a passive fastopen
4225                          * socket thus we can change total_retrans value.
4226                          */
4227                         tcp_sk_rw(sk)->total_retrans++;
4228                 }
4229                 trace_tcp_retransmit_synack(sk, req);
4230         }
4231         return res;
4232 }
4233 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);