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