Merge tag 'msm-next-5.19-fixes-06-01' of https://gitlab.freedesktop.org/abhinavk...
[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 = tp->snd_cwnd;
147
148         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
149
150         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
151         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
152
153         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
154                 cwnd >>= 1;
155         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
156         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
157         tp->snd_cwnd_used = 0;
158 }
159
160 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
161 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
162                                 struct sock *sk)
163 {
164         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
165         const u32 now = tcp_jiffies32;
166
167         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
168                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
169
170         /* 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(__be32 *ptr, const struct tcp_sock *tp,
449                                 struct tcp_out_options *opts)
450 {
451 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP)
452         if (unlikely(OPTION_MPTCP & opts->options))
453                 mptcp_write_options(ptr, tp, &opts->mptcp);
454 #endif
455 }
456
457 #ifdef CONFIG_CGROUP_BPF
458 static int bpf_skops_write_hdr_opt_arg0(struct sk_buff *skb,
459                                         enum tcp_synack_type synack_type)
460 {
461         if (unlikely(!skb))
462                 return BPF_WRITE_HDR_TCP_CURRENT_MSS;
463
464         if (unlikely(synack_type == TCP_SYNACK_COOKIE))
465                 return BPF_WRITE_HDR_TCP_SYNACK_COOKIE;
466
467         return 0;
468 }
469
470 /* req, syn_skb and synack_type are used when writing synack */
471 static void bpf_skops_hdr_opt_len(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
472                                   struct request_sock *req,
473                                   struct sk_buff *syn_skb,
474                                   enum tcp_synack_type synack_type,
475                                   struct tcp_out_options *opts,
476                                   unsigned int *remaining)
477 {
478         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
479         int err;
480
481         if (likely(!BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tcp_sk(sk),
482                                            BPF_SOCK_OPS_WRITE_HDR_OPT_CB_FLAG)) ||
483             !*remaining)
484                 return;
485
486         /* *remaining has already been aligned to 4 bytes, so *remaining >= 4 */
487
488         /* init sock_ops */
489         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
490
491         sock_ops.op = BPF_SOCK_OPS_HDR_OPT_LEN_CB;
492
493         if (req) {
494                 /* The listen "sk" cannot be passed here because
495                  * it is not locked.  It would not make too much
496                  * sense to do bpf_setsockopt(listen_sk) based
497                  * on individual connection request also.
498                  *
499                  * Thus, "req" is passed here and the cgroup-bpf-progs
500                  * of the listen "sk" will be run.
501                  *
502                  * "req" is also used here for fastopen even the "sk" here is
503                  * a fullsock "child" sk.  It is to keep the behavior
504                  * consistent between fastopen and non-fastopen on
505                  * the bpf programming side.
506                  */
507                 sock_ops.sk = (struct sock *)req;
508                 sock_ops.syn_skb = syn_skb;
509         } else {
510                 sock_owned_by_me(sk);
511
512                 sock_ops.is_fullsock = 1;
513                 sock_ops.sk = sk;
514         }
515
516         sock_ops.args[0] = bpf_skops_write_hdr_opt_arg0(skb, synack_type);
517         sock_ops.remaining_opt_len = *remaining;
518         /* tcp_current_mss() does not pass a skb */
519         if (skb)
520                 bpf_skops_init_skb(&sock_ops, skb, 0);
521
522         err = BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS_SK(&sock_ops, sk);
523
524         if (err || sock_ops.remaining_opt_len == *remaining)
525                 return;
526
527         opts->bpf_opt_len = *remaining - sock_ops.remaining_opt_len;
528         /* round up to 4 bytes */
529         opts->bpf_opt_len = (opts->bpf_opt_len + 3) & ~3;
530
531         *remaining -= opts->bpf_opt_len;
532 }
533
534 static void bpf_skops_write_hdr_opt(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
535                                     struct request_sock *req,
536                                     struct sk_buff *syn_skb,
537                                     enum tcp_synack_type synack_type,
538                                     struct tcp_out_options *opts)
539 {
540         u8 first_opt_off, nr_written, max_opt_len = opts->bpf_opt_len;
541         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
542         int err;
543
544         if (likely(!max_opt_len))
545                 return;
546
547         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
548
549         sock_ops.op = BPF_SOCK_OPS_WRITE_HDR_OPT_CB;
550
551         if (req) {
552                 sock_ops.sk = (struct sock *)req;
553                 sock_ops.syn_skb = syn_skb;
554         } else {
555                 sock_owned_by_me(sk);
556
557                 sock_ops.is_fullsock = 1;
558                 sock_ops.sk = sk;
559         }
560
561         sock_ops.args[0] = bpf_skops_write_hdr_opt_arg0(skb, synack_type);
562         sock_ops.remaining_opt_len = max_opt_len;
563         first_opt_off = tcp_hdrlen(skb) - max_opt_len;
564         bpf_skops_init_skb(&sock_ops, skb, first_opt_off);
565
566         err = BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS_SK(&sock_ops, sk);
567
568         if (err)
569                 nr_written = 0;
570         else
571                 nr_written = max_opt_len - sock_ops.remaining_opt_len;
572
573         if (nr_written < max_opt_len)
574                 memset(skb->data + first_opt_off + nr_written, TCPOPT_NOP,
575                        max_opt_len - nr_written);
576 }
577 #else
578 static void bpf_skops_hdr_opt_len(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
579                                   struct request_sock *req,
580                                   struct sk_buff *syn_skb,
581                                   enum tcp_synack_type synack_type,
582                                   struct tcp_out_options *opts,
583                                   unsigned int *remaining)
584 {
585 }
586
587 static void bpf_skops_write_hdr_opt(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
588                                     struct request_sock *req,
589                                     struct sk_buff *syn_skb,
590                                     enum tcp_synack_type synack_type,
591                                     struct tcp_out_options *opts)
592 {
593 }
594 #endif
595
596 /* Write previously computed TCP options to the packet.
597  *
598  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
599  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
600  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
601  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
602  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
603  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
604  * particular reason why the ordering would need to be changed).
605  *
606  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
607  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
608  */
609 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
610                               struct tcp_out_options *opts)
611 {
612         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
613
614         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
615                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
616                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
617                 /* overload cookie hash location */
618                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
619                 ptr += 4;
620         }
621
622         if (unlikely(opts->mss)) {
623                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
624                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
625                                opts->mss);
626         }
627
628         if (likely(OPTION_TS & options)) {
629                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
630                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
631                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
632                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
633                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
634                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
635                 } else {
636                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
637                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
638                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
639                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
640                 }
641                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
642                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
643         }
644
645         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
646                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
647                                (TCPOPT_NOP << 16) |
648                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
649                                TCPOLEN_SACK_PERM);
650         }
651
652         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
653                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
654                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
655                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
656                                opts->ws);
657         }
658
659         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
660                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
661                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
662                 int this_sack;
663
664                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
665                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
666                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
667                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
668                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
669
670                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
671                      ++this_sack) {
672                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
673                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
674                 }
675
676                 tp->rx_opt.dsack = 0;
677         }
678
679         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
680                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
681                 u8 *p = (u8 *)ptr;
682                 u32 len; /* Fast Open option length */
683
684                 if (foc->exp) {
685                         len = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
686                         *ptr = htonl((TCPOPT_EXP << 24) | (len << 16) |
687                                      TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
688                         p += TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE;
689                 } else {
690                         len = TCPOLEN_FASTOPEN_BASE + foc->len;
691                         *p++ = TCPOPT_FASTOPEN;
692                         *p++ = len;
693                 }
694
695                 memcpy(p, foc->val, foc->len);
696                 if ((len & 3) == 2) {
697                         p[foc->len] = TCPOPT_NOP;
698                         p[foc->len + 1] = TCPOPT_NOP;
699                 }
700                 ptr += (len + 3) >> 2;
701         }
702
703         smc_options_write(ptr, &options);
704
705         mptcp_options_write(ptr, tp, opts);
706 }
707
708 static void smc_set_option(const struct tcp_sock *tp,
709                            struct tcp_out_options *opts,
710                            unsigned int *remaining)
711 {
712 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
713         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
714                 if (tp->syn_smc) {
715                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
716                                 opts->options |= OPTION_SMC;
717                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
718                         }
719                 }
720         }
721 #endif
722 }
723
724 static void smc_set_option_cond(const struct tcp_sock *tp,
725                                 const struct inet_request_sock *ireq,
726                                 struct tcp_out_options *opts,
727                                 unsigned int *remaining)
728 {
729 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
730         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
731                 if (tp->syn_smc && ireq->smc_ok) {
732                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
733                                 opts->options |= OPTION_SMC;
734                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
735                         }
736                 }
737         }
738 #endif
739 }
740
741 static void mptcp_set_option_cond(const struct request_sock *req,
742                                   struct tcp_out_options *opts,
743                                   unsigned int *remaining)
744 {
745         if (rsk_is_mptcp(req)) {
746                 unsigned int size;
747
748                 if (mptcp_synack_options(req, &size, &opts->mptcp)) {
749                         if (*remaining >= size) {
750                                 opts->options |= OPTION_MPTCP;
751                                 *remaining -= size;
752                         }
753                 }
754         }
755 }
756
757 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
758  * network wire format yet.
759  */
760 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
761                                 struct tcp_out_options *opts,
762                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
763 {
764         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
765         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
766         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
767
768         *md5 = NULL;
769 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
770         if (static_branch_unlikely(&tcp_md5_needed) &&
771             rcu_access_pointer(tp->md5sig_info)) {
772                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
773                 if (*md5) {
774                         opts->options |= OPTION_MD5;
775                         remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
776                 }
777         }
778 #endif
779
780         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
781          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
782          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
783          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
784          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
785          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
786          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
787          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
788          * going out.  */
789         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
790         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
791
792         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps && !*md5)) {
793                 opts->options |= OPTION_TS;
794                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset;
795                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
796                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
797         }
798         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling)) {
799                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
800                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
801                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
802         }
803         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_sack)) {
804                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
805                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
806                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
807         }
808
809         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
810                 u32 need = fastopen->cookie.len;
811
812                 need += fastopen->cookie.exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
813                                                TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
814                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
815                 if (remaining >= need) {
816                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
817                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
818                         remaining -= need;
819                         tp->syn_fastopen = 1;
820                         tp->syn_fastopen_exp = fastopen->cookie.exp ? 1 : 0;
821                 }
822         }
823
824         smc_set_option(tp, opts, &remaining);
825
826         if (sk_is_mptcp(sk)) {
827                 unsigned int size;
828
829                 if (mptcp_syn_options(sk, skb, &size, &opts->mptcp)) {
830                         opts->options |= OPTION_MPTCP;
831                         remaining -= size;
832                 }
833         }
834
835         bpf_skops_hdr_opt_len(sk, skb, NULL, NULL, 0, opts, &remaining);
836
837         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
838 }
839
840 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
841 static unsigned int tcp_synack_options(const struct sock *sk,
842                                        struct request_sock *req,
843                                        unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
844                                        struct tcp_out_options *opts,
845                                        const struct tcp_md5sig_key *md5,
846                                        struct tcp_fastopen_cookie *foc,
847                                        enum tcp_synack_type synack_type,
848                                        struct sk_buff *syn_skb)
849 {
850         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
851         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
852
853 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
854         if (md5) {
855                 opts->options |= OPTION_MD5;
856                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
857
858                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
859                  * options. There was discussion about disabling SACK
860                  * rather than TS in order to fit in better with old,
861                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
862                  */
863                 if (synack_type != TCP_SYNACK_COOKIE)
864                         ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
865         }
866 #endif
867
868         /* We always send an MSS option. */
869         opts->mss = mss;
870         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
871
872         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
873                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
874                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
875                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
876         }
877         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
878                 opts->options |= OPTION_TS;
879                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tcp_rsk(req)->ts_off;
880                 opts->tsecr = req->ts_recent;
881                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
882         }
883         if (likely(ireq->sack_ok)) {
884                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
885                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
886                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
887         }
888         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
889                 u32 need = foc->len;
890
891                 need += foc->exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
892                                    TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
893                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
894                 if (remaining >= need) {
895                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
896                         opts->fastopen_cookie = foc;
897                         remaining -= need;
898                 }
899         }
900
901         mptcp_set_option_cond(req, opts, &remaining);
902
903         smc_set_option_cond(tcp_sk(sk), ireq, opts, &remaining);
904
905         bpf_skops_hdr_opt_len((struct sock *)sk, skb, req, syn_skb,
906                               synack_type, opts, &remaining);
907
908         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
909 }
910
911 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
912  * final wire format yet.
913  */
914 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
915                                         struct tcp_out_options *opts,
916                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
917 {
918         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
919         unsigned int size = 0;
920         unsigned int eff_sacks;
921
922         opts->options = 0;
923
924         *md5 = NULL;
925 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
926         if (static_branch_unlikely(&tcp_md5_needed) &&
927             rcu_access_pointer(tp->md5sig_info)) {
928                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
929                 if (*md5) {
930                         opts->options |= OPTION_MD5;
931                         size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
932                 }
933         }
934 #endif
935
936         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
937                 opts->options |= OPTION_TS;
938                 opts->tsval = skb ? tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset : 0;
939                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
940                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
941         }
942
943         /* MPTCP options have precedence over SACK for the limited TCP
944          * option space because a MPTCP connection would be forced to
945          * fall back to regular TCP if a required multipath option is
946          * missing. SACK still gets a chance to use whatever space is
947          * left.
948          */
949         if (sk_is_mptcp(sk)) {
950                 unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
951                 unsigned int opt_size = 0;
952
953                 if (mptcp_established_options(sk, skb, &opt_size, remaining,
954                                               &opts->mptcp)) {
955                         opts->options |= OPTION_MPTCP;
956                         size += opt_size;
957                 }
958         }
959
960         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
961         if (unlikely(eff_sacks)) {
962                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
963                 if (unlikely(remaining < TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
964                                          TCPOLEN_SACK_PERBLOCK))
965                         return size;
966
967                 opts->num_sack_blocks =
968                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
969                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
970                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
971
972                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
973                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
974         }
975
976         if (unlikely(BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp,
977                                             BPF_SOCK_OPS_WRITE_HDR_OPT_CB_FLAG))) {
978                 unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
979
980                 bpf_skops_hdr_opt_len(sk, skb, NULL, NULL, 0, opts, &remaining);
981
982                 size = MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
983         }
984
985         return size;
986 }
987
988
989 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
990  *
991  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
992  * to reduce RTT and bufferbloat.
993  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
994  *
995  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
996  * needs to be reallocated in a driver.
997  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
998  *
999  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
1000  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
1001  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
1002  */
1003 struct tsq_tasklet {
1004         struct tasklet_struct   tasklet;
1005         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
1006 };
1007 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
1008
1009 static void tcp_tsq_write(struct sock *sk)
1010 {
1011         if ((1 << sk->sk_state) &
1012             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
1013              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK)) {
1014                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1015
1016                 if (tp->lost_out > tp->retrans_out &&
1017                     tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) {
1018                         tcp_mstamp_refresh(tp);
1019                         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
1020                 }
1021
1022                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tp->nonagle,
1023                                0, GFP_ATOMIC);
1024         }
1025 }
1026
1027 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
1028 {
1029         bh_lock_sock(sk);
1030         if (!sock_owned_by_user(sk))
1031                 tcp_tsq_write(sk);
1032         else if (!test_and_set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags))
1033                 sock_hold(sk);
1034         bh_unlock_sock(sk);
1035 }
1036 /*
1037  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
1038  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
1039  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
1040  * interrupt us (non NAPI drivers)
1041  */
1042 static void tcp_tasklet_func(struct tasklet_struct *t)
1043 {
1044         struct tsq_tasklet *tsq = from_tasklet(tsq,  t, tasklet);
1045         LIST_HEAD(list);
1046         unsigned long flags;
1047         struct list_head *q, *n;
1048         struct tcp_sock *tp;
1049         struct sock *sk;
1050
1051         local_irq_save(flags);
1052         list_splice_init(&tsq->head, &list);
1053         local_irq_restore(flags);
1054
1055         list_for_each_safe(q, n, &list) {
1056                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
1057                 list_del(&tp->tsq_node);
1058
1059                 sk = (struct sock *)tp;
1060                 smp_mb__before_atomic();
1061                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &sk->sk_tsq_flags);
1062
1063                 tcp_tsq_handler(sk);
1064                 sk_free(sk);
1065         }
1066 }
1067
1068 #define TCP_DEFERRED_ALL (TCPF_TSQ_DEFERRED |           \
1069                           TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED |   \
1070                           TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED |  \
1071                           TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED)
1072 /**
1073  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
1074  * @sk: socket
1075  *
1076  * called from release_sock() to perform protocol dependent
1077  * actions before socket release.
1078  */
1079 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
1080 {
1081         unsigned long flags, nflags;
1082
1083         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
1084         do {
1085                 flags = sk->sk_tsq_flags;
1086                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
1087                         return;
1088                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
1089         } while (cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, flags, nflags) != flags);
1090
1091         if (flags & TCPF_TSQ_DEFERRED) {
1092                 tcp_tsq_write(sk);
1093                 __sock_put(sk);
1094         }
1095         /* Here begins the tricky part :
1096          * We are called from release_sock() with :
1097          * 1) BH disabled
1098          * 2) sk_lock.slock spinlock held
1099          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
1100          *
1101          * But following code is meant to be called from BH handlers,
1102          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
1103          */
1104         sock_release_ownership(sk);
1105
1106         if (flags & TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED) {
1107                 tcp_write_timer_handler(sk);
1108                 __sock_put(sk);
1109         }
1110         if (flags & TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED) {
1111                 tcp_delack_timer_handler(sk);
1112                 __sock_put(sk);
1113         }
1114         if (flags & TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED) {
1115                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
1116                 __sock_put(sk);
1117         }
1118 }
1119 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
1120
1121 void __init tcp_tasklet_init(void)
1122 {
1123         int i;
1124
1125         for_each_possible_cpu(i) {
1126                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
1127
1128                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
1129                 tasklet_setup(&tsq->tasklet, tcp_tasklet_func);
1130         }
1131 }
1132
1133 /*
1134  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
1135  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
1136  * hold qdisc lock.
1137  */
1138 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
1139 {
1140         struct sock *sk = skb->sk;
1141         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1142         unsigned long flags, nval, oval;
1143
1144         /* Keep one reference on sk_wmem_alloc.
1145          * Will be released by sk_free() from here or tcp_tasklet_func()
1146          */
1147         WARN_ON(refcount_sub_and_test(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc));
1148
1149         /* If this softirq is serviced by ksoftirqd, we are likely under stress.
1150          * Wait until our queues (qdisc + devices) are drained.
1151          * This gives :
1152          * - less callbacks to tcp_write_xmit(), reducing stress (batches)
1153          * - chance for incoming ACK (processed by another cpu maybe)
1154          *   to migrate this flow (skb->ooo_okay will be eventually set)
1155          */
1156         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= SKB_TRUESIZE(1) && this_cpu_ksoftirqd() == current)
1157                 goto out;
1158
1159         for (oval = READ_ONCE(sk->sk_tsq_flags);; oval = nval) {
1160                 struct tsq_tasklet *tsq;
1161                 bool empty;
1162
1163                 if (!(oval & TSQF_THROTTLED) || (oval & TSQF_QUEUED))
1164                         goto out;
1165
1166                 nval = (oval & ~TSQF_THROTTLED) | TSQF_QUEUED;
1167                 nval = cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, oval, nval);
1168                 if (nval != oval)
1169                         continue;
1170
1171                 /* queue this socket to tasklet queue */
1172                 local_irq_save(flags);
1173                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
1174                 empty = list_empty(&tsq->head);
1175                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
1176                 if (empty)
1177                         tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
1178                 local_irq_restore(flags);
1179                 return;
1180         }
1181 out:
1182         sk_free(sk);
1183 }
1184
1185 /* Note: Called under soft irq.
1186  * We can call TCP stack right away, unless socket is owned by user.
1187  */
1188 enum hrtimer_restart tcp_pace_kick(struct hrtimer *timer)
1189 {
1190         struct tcp_sock *tp = container_of(timer, struct tcp_sock, pacing_timer);
1191         struct sock *sk = (struct sock *)tp;
1192
1193         tcp_tsq_handler(sk);
1194         sock_put(sk);
1195
1196         return HRTIMER_NORESTART;
1197 }
1198
1199 static void tcp_update_skb_after_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1200                                       u64 prior_wstamp)
1201 {
1202         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1203
1204         if (sk->sk_pacing_status != SK_PACING_NONE) {
1205                 unsigned long rate = sk->sk_pacing_rate;
1206
1207                 /* Original sch_fq does not pace first 10 MSS
1208                  * Note that tp->data_segs_out overflows after 2^32 packets,
1209                  * this is a minor annoyance.
1210                  */
1211                 if (rate != ~0UL && rate && tp->data_segs_out >= 10) {
1212                         u64 len_ns = div64_ul((u64)skb->len * NSEC_PER_SEC, rate);
1213                         u64 credit = tp->tcp_wstamp_ns - prior_wstamp;
1214
1215                         /* take into account OS jitter */
1216                         len_ns -= min_t(u64, len_ns / 2, credit);
1217                         tp->tcp_wstamp_ns += len_ns;
1218                 }
1219         }
1220         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
1221 }
1222
1223 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(int ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl));
1224 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(int inet6_csk_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl));
1225 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(void tcp_v4_send_check(struct sock *sk, struct sk_buff *skb));
1226
1227 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
1228  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
1229  * transmission and possible later retransmissions.
1230  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
1231  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
1232  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
1233  * device.
1234  *
1235  * We are working here with either a clone of the original
1236  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
1237  */
1238 static int __tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1239                               int clone_it, gfp_t gfp_mask, u32 rcv_nxt)
1240 {
1241         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1242         struct inet_sock *inet;
1243         struct tcp_sock *tp;
1244         struct tcp_skb_cb *tcb;
1245         struct tcp_out_options opts;
1246         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
1247         struct sk_buff *oskb = NULL;
1248         struct tcp_md5sig_key *md5;
1249         struct tcphdr *th;
1250         u64 prior_wstamp;
1251         int err;
1252
1253         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
1254         tp = tcp_sk(sk);
1255         prior_wstamp = tp->tcp_wstamp_ns;
1256         tp->tcp_wstamp_ns = max(tp->tcp_wstamp_ns, tp->tcp_clock_cache);
1257         skb_set_delivery_time(skb, tp->tcp_wstamp_ns, true);
1258         if (clone_it) {
1259                 oskb = skb;
1260
1261                 tcp_skb_tsorted_save(oskb) {
1262                         if (unlikely(skb_cloned(oskb)))
1263                                 skb = pskb_copy(oskb, gfp_mask);
1264                         else
1265                                 skb = skb_clone(oskb, gfp_mask);
1266                 } tcp_skb_tsorted_restore(oskb);
1267
1268                 if (unlikely(!skb))
1269                         return -ENOBUFS;
1270                 /* retransmit skbs might have a non zero value in skb->dev
1271                  * because skb->dev is aliased with skb->rbnode.rb_left
1272                  */
1273                 skb->dev = NULL;
1274         }
1275
1276         inet = inet_sk(sk);
1277         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
1278         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
1279
1280         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
1281                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
1282         } else {
1283                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
1284                                                            &md5);
1285                 /* Force a PSH flag on all (GSO) packets to expedite GRO flush
1286                  * at receiver : This slightly improve GRO performance.
1287                  * Note that we do not force the PSH flag for non GSO packets,
1288                  * because they might be sent under high congestion events,
1289                  * and in this case it is better to delay the delivery of 1-MSS
1290                  * packets and thus the corresponding ACK packet that would
1291                  * release the following packet.
1292                  */
1293                 if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1294                         tcb->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
1295         }
1296         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
1297
1298         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
1299          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
1300          * which holds one reference to sk.
1301          *
1302          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
1303          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
1304          */
1305         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
1306
1307         /* If we had to use memory reserve to allocate this skb,
1308          * this might cause drops if packet is looped back :
1309          * Other socket might not have SOCK_MEMALLOC.
1310          * Packets not looped back do not care about pfmemalloc.
1311          */
1312         skb->pfmemalloc = 0;
1313
1314         skb_push(skb, tcp_header_size);
1315         skb_reset_transport_header(skb);
1316
1317         skb_orphan(skb);
1318         skb->sk = sk;
1319         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? __sock_wfree : tcp_wfree;
1320         refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
1321
1322         skb_set_dst_pending_confirm(skb, sk->sk_dst_pending_confirm);
1323
1324         /* Build TCP header and checksum it. */
1325         th = (struct tcphdr *)skb->data;
1326         th->source              = inet->inet_sport;
1327         th->dest                = inet->inet_dport;
1328         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
1329         th->ack_seq             = htonl(rcv_nxt);
1330         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
1331                                         tcb->tcp_flags);
1332
1333         th->check               = 0;
1334         th->urg_ptr             = 0;
1335
1336         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
1337         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1338                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1339                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1340                         th->urg = 1;
1341                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1342                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1343                         th->urg = 1;
1344                 }
1345         }
1346
1347         skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1348         if (likely(!(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
1349                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1350                 tcp_ecn_send(sk, skb, th, tcp_header_size);
1351         } else {
1352                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1353                  * is never scaled.
1354                  */
1355                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1356         }
1357
1358         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
1359
1360 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1361         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1362         if (md5) {
1363                 sk_gso_disable(sk);
1364                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1365                                                md5, sk, skb);
1366         }
1367 #endif
1368
1369         /* BPF prog is the last one writing header option */
1370         bpf_skops_write_hdr_opt(sk, skb, NULL, NULL, 0, &opts);
1371
1372         INDIRECT_CALL_INET(icsk->icsk_af_ops->send_check,
1373                            tcp_v6_send_check, tcp_v4_send_check,
1374                            sk, skb);
1375
1376         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1377                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb), rcv_nxt);
1378
1379         if (skb->len != tcp_header_size) {
1380                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1381                 tp->data_segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1382                 tp->bytes_sent += skb->len - tcp_header_size;
1383         }
1384
1385         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1386                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1387                               tcp_skb_pcount(skb));
1388
1389         tp->segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1390         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
1391         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
1392         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1393         skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
1394
1395         /* Leave earliest departure time in skb->tstamp (skb->skb_mstamp_ns) */
1396
1397         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1398         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1399                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1400
1401         tcp_add_tx_delay(skb, tp);
1402
1403         err = INDIRECT_CALL_INET(icsk->icsk_af_ops->queue_xmit,
1404                                  inet6_csk_xmit, ip_queue_xmit,
1405                                  sk, skb, &inet->cork.fl);
1406
1407         if (unlikely(err > 0)) {
1408                 tcp_enter_cwr(sk);
1409                 err = net_xmit_eval(err);
1410         }
1411         if (!err && oskb) {
1412                 tcp_update_skb_after_send(sk, oskb, prior_wstamp);
1413                 tcp_rate_skb_sent(sk, oskb);
1414         }
1415         return err;
1416 }
1417
1418 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
1419                             gfp_t gfp_mask)
1420 {
1421         return __tcp_transmit_skb(sk, skb, clone_it, gfp_mask,
1422                                   tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
1423 }
1424
1425 /* This routine just queues the buffer for sending.
1426  *
1427  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1428  * otherwise socket can stall.
1429  */
1430 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1431 {
1432         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1433
1434         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1435         WRITE_ONCE(tp->write_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1436         __skb_header_release(skb);
1437         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1438         sk_wmem_queued_add(sk, skb->truesize);
1439         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1440 }
1441
1442 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1443 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1444 {
1445         if (skb->len <= mss_now) {
1446                 /* Avoid the costly divide in the normal
1447                  * non-TSO case.
1448                  */
1449                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1450                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1451         } else {
1452                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1453                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1454         }
1455 }
1456
1457 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1458  * tweaks to fix counters
1459  */
1460 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1461 {
1462         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1463
1464         tp->packets_out -= decr;
1465
1466         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1467                 tp->sacked_out -= decr;
1468         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1469                 tp->retrans_out -= decr;
1470         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1471                 tp->lost_out -= decr;
1472
1473         /* Reno case is special. Sigh... */
1474         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1475                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1476
1477         if (tp->lost_skb_hint &&
1478             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1479             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
1480                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1481
1482         tcp_verify_left_out(tp);
1483 }
1484
1485 static bool tcp_has_tx_tstamp(const struct sk_buff *skb)
1486 {
1487         return TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack ||
1488                 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP);
1489 }
1490
1491 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1492 {
1493         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1494
1495         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(skb)) &&
1496             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1497                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1498                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1499
1500                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1501                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1502                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1503                 TCP_SKB_CB(skb2)->txstamp_ack = TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack;
1504                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack = 0;
1505         }
1506 }
1507
1508 static void tcp_skb_fragment_eor(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1509 {
1510         TCP_SKB_CB(skb2)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1511         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 0;
1512 }
1513
1514 /* Insert buff after skb on the write or rtx queue of sk.  */
1515 static void tcp_insert_write_queue_after(struct sk_buff *skb,
1516                                          struct sk_buff *buff,
1517                                          struct sock *sk,
1518                                          enum tcp_queue tcp_queue)
1519 {
1520         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE)
1521                 __skb_queue_after(&sk->sk_write_queue, skb, buff);
1522         else
1523                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
1524 }
1525
1526 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1527  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1528  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1529  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1530  */
1531 int tcp_fragment(struct sock *sk, enum tcp_queue tcp_queue,
1532                  struct sk_buff *skb, u32 len,
1533                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1534 {
1535         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1536         struct sk_buff *buff;
1537         int nsize, old_factor;
1538         long limit;
1539         int nlen;
1540         u8 flags;
1541
1542         if (WARN_ON(len > skb->len))
1543                 return -EINVAL;
1544
1545         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1546         if (nsize < 0)
1547                 nsize = 0;
1548
1549         /* tcp_sendmsg() can overshoot sk_wmem_queued by one full size skb.
1550          * We need some allowance to not penalize applications setting small
1551          * SO_SNDBUF values.
1552          * Also allow first and last skb in retransmit queue to be split.
1553          */
1554         limit = sk->sk_sndbuf + 2 * SKB_TRUESIZE(GSO_MAX_SIZE);
1555         if (unlikely((sk->sk_wmem_queued >> 1) > limit &&
1556                      tcp_queue != TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE &&
1557                      skb != tcp_rtx_queue_head(sk) &&
1558                      skb != tcp_rtx_queue_tail(sk))) {
1559                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPWQUEUETOOBIG);
1560                 return -ENOMEM;
1561         }
1562
1563         if (skb_unclone_keeptruesize(skb, gfp))
1564                 return -ENOMEM;
1565
1566         /* Get a new skb... force flag on. */
1567         buff = tcp_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp, true);
1568         if (!buff)
1569                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1570         skb_copy_decrypted(buff, skb);
1571         mptcp_skb_ext_copy(buff, skb);
1572
1573         sk_wmem_queued_add(sk, buff->truesize);
1574         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1575         nlen = skb->len - len - nsize;
1576         buff->truesize += nlen;
1577         skb->truesize -= nlen;
1578
1579         /* Correct the sequence numbers. */
1580         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1581         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1582         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1583
1584         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1585         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1586         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1587         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1588         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1589         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1590
1591         skb_split(skb, buff, len);
1592
1593         skb_set_delivery_time(buff, skb->tstamp, true);
1594         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1595
1596         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1597
1598         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1599         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1600         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1601
1602         /* Update delivered info for the new segment */
1603         TCP_SKB_CB(buff)->tx = TCP_SKB_CB(skb)->tx;
1604
1605         /* If this packet has been sent out already, we must
1606          * adjust the various packet counters.
1607          */
1608         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1609                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1610                         tcp_skb_pcount(buff);
1611
1612                 if (diff)
1613                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1614         }
1615
1616         /* Link BUFF into the send queue. */
1617         __skb_header_release(buff);
1618         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, tcp_queue);
1619         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE)
1620                 list_add(&buff->tcp_tsorted_anchor, &skb->tcp_tsorted_anchor);
1621
1622         return 0;
1623 }
1624
1625 /* This is similar to __pskb_pull_tail(). The difference is that pulled
1626  * data is not copied, but immediately discarded.
1627  */
1628 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1629 {
1630         struct skb_shared_info *shinfo;
1631         int i, k, eat;
1632
1633         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1634         if (eat) {
1635                 __skb_pull(skb, eat);
1636                 len -= eat;
1637                 if (!len)
1638                         return 0;
1639         }
1640         eat = len;
1641         k = 0;
1642         shinfo = skb_shinfo(skb);
1643         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1644                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1645
1646                 if (size <= eat) {
1647                         skb_frag_unref(skb, i);
1648                         eat -= size;
1649                 } else {
1650                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1651                         if (eat) {
1652                                 skb_frag_off_add(&shinfo->frags[k], eat);
1653                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1654                                 eat = 0;
1655                         }
1656                         k++;
1657                 }
1658         }
1659         shinfo->nr_frags = k;
1660
1661         skb->data_len -= len;
1662         skb->len = skb->data_len;
1663         return len;
1664 }
1665
1666 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1667 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1668 {
1669         u32 delta_truesize;
1670
1671         if (skb_unclone_keeptruesize(skb, GFP_ATOMIC))
1672                 return -ENOMEM;
1673
1674         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1675
1676         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1677
1678         if (delta_truesize) {
1679                 skb->truesize      -= delta_truesize;
1680                 sk_wmem_queued_add(sk, -delta_truesize);
1681                 if (!skb_zcopy_pure(skb))
1682                         sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1683         }
1684
1685         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1686         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1687                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1688
1689         return 0;
1690 }
1691
1692 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1693 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1694 {
1695         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1696         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1697         int mss_now;
1698
1699         /* Calculate base mss without TCP options:
1700            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1701          */
1702         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1703
1704         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1705         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1706                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1707
1708                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1709                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1710         }
1711
1712         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1713         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1714                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1715
1716         /* Now subtract optional transport overhead */
1717         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1718
1719         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1720         mss_now = max(mss_now, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_snd_mss);
1721         return mss_now;
1722 }
1723
1724 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1725 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1726 {
1727         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1728         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1729                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1730 }
1731 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtu_to_mss);
1732
1733 /* Inverse of above */
1734 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1735 {
1736         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1737         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1738         int mtu;
1739
1740         mtu = mss +
1741               tp->tcp_header_len +
1742               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1743               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1744
1745         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1746         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1747                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1748
1749                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1750                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1751         }
1752         return mtu;
1753 }
1754 EXPORT_SYMBOL(tcp_mss_to_mtu);
1755
1756 /* MTU probing init per socket */
1757 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1758 {
1759         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1760         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1761         struct net *net = sock_net(sk);
1762
1763         icsk->icsk_mtup.enabled = net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1764         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1765                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1766         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss);
1767         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1768         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1769                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
1770 }
1771 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1772
1773 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1774
1775    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1776    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1777
1778    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1779    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1780    It also does not include TCP options.
1781
1782    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1783
1784    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1785    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1786    taking into account current pmtu, but never exceeds
1787    tp->rx_opt.mss_clamp.
1788
1789    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1790    DOES NOT include either tcp or ip options.
1791
1792    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1793    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1794  */
1795 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1796 {
1797         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1798         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1799         int mss_now;
1800
1801         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1802                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1803
1804         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1805         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1806
1807         /* And store cached results */
1808         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1809         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1810                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1811         tp->mss_cache = mss_now;
1812
1813         return mss_now;
1814 }
1815 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1816
1817 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1818  * and even PMTU discovery events into account.
1819  */
1820 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1821 {
1822         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1823         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1824         u32 mss_now;
1825         unsigned int header_len;
1826         struct tcp_out_options opts;
1827         struct tcp_md5sig_key *md5;
1828
1829         mss_now = tp->mss_cache;
1830
1831         if (dst) {
1832                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1833                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1834                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1835         }
1836
1837         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1838                      sizeof(struct tcphdr);
1839         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1840          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1841          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1842          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1843         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1844                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1845                 mss_now -= delta;
1846         }
1847
1848         return mss_now;
1849 }
1850
1851 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1852  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1853  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1854  */
1855 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1856 {
1857         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1858
1859         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1860             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1861                 /* Limited by application or receiver window. */
1862                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1863                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1864                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1865                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1866                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1867                 }
1868                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1869         }
1870         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1871 }
1872
1873 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1874 {
1875         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1876         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1877
1878         /* Track the maximum number of outstanding packets in each
1879          * window, and remember whether we were cwnd-limited then.
1880          */
1881         if (!before(tp->snd_una, tp->max_packets_seq) ||
1882             tp->packets_out > tp->max_packets_out ||
1883             is_cwnd_limited) {
1884                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1885                 tp->max_packets_seq = tp->snd_nxt;
1886                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1887         }
1888
1889         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1890                 /* Network is feed fully. */
1891                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1892                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1893         } else {
1894                 /* Network starves. */
1895                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1896                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1897
1898                 if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1899                     (s32)(tcp_jiffies32 - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto &&
1900                     !ca_ops->cong_control)
1901                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1902
1903                 /* The following conditions together indicate the starvation
1904                  * is caused by insufficient sender buffer:
1905                  * 1) just sent some data (see tcp_write_xmit)
1906                  * 2) not cwnd limited (this else condition)
1907                  * 3) no more data to send (tcp_write_queue_empty())
1908                  * 4) application is hitting buffer limit (SOCK_NOSPACE)
1909                  */
1910                 if (tcp_write_queue_empty(sk) && sk->sk_socket &&
1911                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags) &&
1912                     (1 << sk->sk_state) & (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT))
1913                         tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
1914         }
1915 }
1916
1917 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1918 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1919 {
1920         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1921                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1922 }
1923
1924 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1925  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1926  * The test is really :
1927  * if ((skb->len % mss) != 0)
1928  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1929  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1930  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1931  */
1932 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1933                                 const struct sk_buff *skb)
1934 {
1935         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1936                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1937 }
1938
1939 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1940  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1941  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1942  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1943  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1944  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1945  */
1946 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1947                             int nonagle)
1948 {
1949         return partial &&
1950                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1951                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1952 }
1953
1954 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1955  * depending on current pacing rate, and how close the peer is.
1956  *
1957  * Rationale is:
1958  * - For close peers, we rather send bigger packets to reduce
1959  *   cpu costs, because occasional losses will be repaired fast.
1960  * - For long distance/rtt flows, we would like to get ACK clocking
1961  *   with 1 ACK per ms.
1962  *
1963  * Use min_rtt to help adapt TSO burst size, with smaller min_rtt resulting
1964  * in bigger TSO bursts. We we cut the RTT-based allowance in half
1965  * for every 2^9 usec (aka 512 us) of RTT, so that the RTT-based allowance
1966  * is below 1500 bytes after 6 * ~500 usec = 3ms.
1967  */
1968 static u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now,
1969                             int min_tso_segs)
1970 {
1971         unsigned long bytes;
1972         u32 r;
1973
1974         bytes = sk->sk_pacing_rate >> READ_ONCE(sk->sk_pacing_shift);
1975
1976         r = tcp_min_rtt(tcp_sk(sk)) >> sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_tso_rtt_log;
1977         if (r < BITS_PER_TYPE(sk->sk_gso_max_size))
1978                 bytes += sk->sk_gso_max_size >> r;
1979
1980         bytes = min_t(unsigned long, bytes, sk->sk_gso_max_size);
1981
1982         return max_t(u32, bytes / mss_now, min_tso_segs);
1983 }
1984
1985 /* Return the number of segments we want in the skb we are transmitting.
1986  * See if congestion control module wants to decide; otherwise, autosize.
1987  */
1988 static u32 tcp_tso_segs(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1989 {
1990         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1991         u32 min_tso, tso_segs;
1992
1993         min_tso = ca_ops->min_tso_segs ?
1994                         ca_ops->min_tso_segs(sk) :
1995                         sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_tso_segs;
1996
1997         tso_segs = tcp_tso_autosize(sk, mss_now, min_tso);
1998         return min_t(u32, tso_segs, sk->sk_gso_max_segs);
1999 }
2000
2001 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
2002 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
2003                                         const struct sk_buff *skb,
2004                                         unsigned int mss_now,
2005                                         unsigned int max_segs,
2006                                         int nonagle)
2007 {
2008         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2009         u32 partial, needed, window, max_len;
2010
2011         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2012         max_len = mss_now * max_segs;
2013
2014         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
2015                 return max_len;
2016
2017         needed = min(skb->len, window);
2018
2019         if (max_len <= needed)
2020                 return max_len;
2021
2022         partial = needed % mss_now;
2023         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
2024          * to include this last segment in this skb.
2025          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
2026          */
2027         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
2028                 return needed - partial;
2029
2030         return needed;
2031 }
2032
2033 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
2034  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
2035  */
2036 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
2037                                          const struct sk_buff *skb)
2038 {
2039         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
2040
2041         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
2042         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
2043             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
2044                 return 1;
2045
2046         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
2047         cwnd = tp->snd_cwnd;
2048         if (in_flight >= cwnd)
2049                 return 0;
2050
2051         /* For better scheduling, ensure we have at least
2052          * 2 GSO packets in flight.
2053          */
2054         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
2055         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
2056 }
2057
2058 /* Initialize TSO state of a skb.
2059  * This must be invoked the first time we consider transmitting
2060  * SKB onto the wire.
2061  */
2062 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
2063 {
2064         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
2065
2066         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
2067                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2068                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
2069         }
2070         return tso_segs;
2071 }
2072
2073
2074 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
2075  * sent now.
2076  */
2077 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
2078                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
2079 {
2080         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
2081          * write_queue (they have no chances to get new data).
2082          *
2083          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
2084          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
2085          */
2086         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
2087                 return true;
2088
2089         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
2090         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
2091                 return true;
2092
2093         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
2094                 return true;
2095
2096         return false;
2097 }
2098
2099 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
2100 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
2101                              const struct sk_buff *skb,
2102                              unsigned int cur_mss)
2103 {
2104         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2105
2106         if (skb->len > cur_mss)
2107                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
2108
2109         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
2110 }
2111
2112 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
2113  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
2114  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
2115  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
2116  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
2117  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
2118  */
2119 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
2120                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
2121 {
2122         int nlen = skb->len - len;
2123         struct sk_buff *buff;
2124         u8 flags;
2125
2126         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
2127         if (skb->len != skb->data_len)
2128                 return tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
2129                                     skb, len, mss_now, gfp);
2130
2131         buff = tcp_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp, true);
2132         if (unlikely(!buff))
2133                 return -ENOMEM;
2134         skb_copy_decrypted(buff, skb);
2135         mptcp_skb_ext_copy(buff, skb);
2136
2137         sk_wmem_queued_add(sk, buff->truesize);
2138         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
2139         buff->truesize += nlen;
2140         skb->truesize -= nlen;
2141
2142         /* Correct the sequence numbers. */
2143         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
2144         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2145         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
2146
2147         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
2148         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2149         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
2150         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
2151
2152         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
2153
2154         skb_split(skb, buff, len);
2155         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
2156
2157         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
2158         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2159         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
2160
2161         /* Link BUFF into the send queue. */
2162         __skb_header_release(buff);
2163         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE);
2164
2165         return 0;
2166 }
2167
2168 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
2169  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
2170  *
2171  * This algorithm is from John Heffner.
2172  */
2173 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
2174                                  bool *is_cwnd_limited,
2175                                  bool *is_rwnd_limited,
2176                                  u32 max_segs)
2177 {
2178         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2179         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
2180         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2181         struct sk_buff *head;
2182         int win_divisor;
2183         s64 delta;
2184
2185         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
2186                 goto send_now;
2187
2188         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
2189          * only if the last write was recent (1 ms).
2190          * Note that tp->tcp_wstamp_ns can be in the future if we have
2191          * packets waiting in a qdisc or device for EDT delivery.
2192          */
2193         delta = tp->tcp_clock_cache - tp->tcp_wstamp_ns - NSEC_PER_MSEC;
2194         if (delta > 0)
2195                 goto send_now;
2196
2197         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
2198
2199         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1);
2200         BUG_ON(tp->snd_cwnd <= in_flight);
2201
2202         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2203
2204         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
2205         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
2206
2207         limit = min(send_win, cong_win);
2208
2209         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
2210         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
2211                 goto send_now;
2212
2213         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
2214         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
2215                 goto send_now;
2216
2217         win_divisor = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_tso_win_divisor);
2218         if (win_divisor) {
2219                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
2220
2221                 /* If at least some fraction of a window is available,
2222                  * just use it.
2223                  */
2224                 chunk /= win_divisor;
2225                 if (limit >= chunk)
2226                         goto send_now;
2227         } else {
2228                 /* Different approach, try not to defer past a single
2229                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
2230                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
2231                  * then send now.
2232                  */
2233                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
2234                         goto send_now;
2235         }
2236
2237         /* TODO : use tsorted_sent_queue ? */
2238         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
2239         if (!head)
2240                 goto send_now;
2241         delta = tp->tcp_clock_cache - head->tstamp;
2242         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
2243         if ((s64)(delta - (u64)NSEC_PER_USEC * (tp->srtt_us >> 4)) < 0)
2244                 goto send_now;
2245
2246         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
2247          * Three cases are tracked :
2248          * 1) We are cwnd-limited
2249          * 2) We are rwnd-limited
2250          * 3) We are application limited.
2251          */
2252         if (cong_win < send_win) {
2253                 if (cong_win <= skb->len) {
2254                         *is_cwnd_limited = true;
2255                         return true;
2256                 }
2257         } else {
2258                 if (send_win <= skb->len) {
2259                         *is_rwnd_limited = true;
2260                         return true;
2261                 }
2262         }
2263
2264         /* If this packet won't get more data, do not wait. */
2265         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) ||
2266             TCP_SKB_CB(skb)->eor)
2267                 goto send_now;
2268
2269         return true;
2270
2271 send_now:
2272         return false;
2273 }
2274
2275 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
2276 {
2277         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2278         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2279         struct net *net = sock_net(sk);
2280         u32 interval;
2281         s32 delta;
2282
2283         interval = net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval;
2284         delta = tcp_jiffies32 - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
2285         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
2286                 int mss = tcp_current_mss(sk);
2287
2288                 /* Update current search range */
2289                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2290                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
2291                         sizeof(struct tcphdr) +
2292                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
2293                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
2294
2295                 /* Update probe time stamp */
2296                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
2297         }
2298 }
2299
2300 static bool tcp_can_coalesce_send_queue_head(struct sock *sk, int len)
2301 {
2302         struct sk_buff *skb, *next;
2303
2304         skb = tcp_send_head(sk);
2305         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2306                 if (len <= skb->len)
2307                         break;
2308
2309                 if (unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->eor) ||
2310                     tcp_has_tx_tstamp(skb) ||
2311                     !skb_pure_zcopy_same(skb, next))
2312                         return false;
2313
2314                 len -= skb->len;
2315         }
2316
2317         return true;
2318 }
2319
2320 /* Create a new MTU probe if we are ready.
2321  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
2322  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
2323  * changes resulting in larger path MTUs.
2324  *
2325  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
2326  *         1 if a probe was sent,
2327  *         -1 otherwise
2328  */
2329 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
2330 {
2331         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2332         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2333         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
2334         struct net *net = sock_net(sk);
2335         int probe_size;
2336         int size_needed;
2337         int copy, len;
2338         int mss_now;
2339         int interval;
2340
2341         /* Not currently probing/verifying,
2342          * not in recovery,
2343          * have enough cwnd, and
2344          * not SACKing (the variable headers throw things off)
2345          */
2346         if (likely(!icsk->icsk_mtup.enabled ||
2347                    icsk->icsk_mtup.probe_size ||
2348                    inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
2349                    tp->snd_cwnd < 11 ||
2350                    tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack))
2351                 return -1;
2352
2353         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
2354          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
2355          * smaller than a threshold, backoff from probing.
2356          */
2357         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2358         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
2359                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
2360         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
2361         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
2362         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
2363          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
2364          * probing process by not resetting search range to its orignal.
2365          */
2366         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
2367                 interval < net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold) {
2368                 /* Check whether enough time has elaplased for
2369                  * another round of probing.
2370                  */
2371                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
2372                 return -1;
2373         }
2374
2375         /* Have enough data in the send queue to probe? */
2376         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
2377                 return -1;
2378
2379         if (tp->snd_wnd < size_needed)
2380                 return -1;
2381         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
2382                 return 0;
2383
2384         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
2385         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
2386                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
2387                         return -1;
2388                 else
2389                         return 0;
2390         }
2391
2392         if (!tcp_can_coalesce_send_queue_head(sk, probe_size))
2393                 return -1;
2394
2395         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
2396         nskb = tcp_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC, false);
2397         if (!nskb)
2398                 return -1;
2399         sk_wmem_queued_add(sk, nskb->truesize);
2400         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2401
2402         skb = tcp_send_head(sk);
2403         skb_copy_decrypted(nskb, skb);
2404         mptcp_skb_ext_copy(nskb, skb);
2405
2406         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2407         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
2408         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
2409
2410         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
2411         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
2412
2413         len = 0;
2414         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2415                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
2416                 skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
2417
2418                 if (skb->len <= copy) {
2419                         /* We've eaten all the data from this skb.
2420                          * Throw it away. */
2421                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2422                         /* If this is the last SKB we copy and eor is set
2423                          * we need to propagate it to the new skb.
2424                          */
2425                         TCP_SKB_CB(nskb)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
2426                         tcp_skb_collapse_tstamp(nskb, skb);
2427                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2428                         tcp_wmem_free_skb(sk, skb);
2429                 } else {
2430                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2431                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2432                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
2433                                 skb_pull(skb, copy);
2434                         } else {
2435                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
2436                                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2437                         }
2438                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2439                 }
2440
2441                 len += copy;
2442
2443                 if (len >= probe_size)
2444                         break;
2445         }
2446         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2447
2448         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2449          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2450          */
2451         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2452                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2453                  * effectively two packets. */
2454                 tp->snd_cwnd--;
2455                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2456
2457                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2458                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2459                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2460
2461                 return 1;
2462         }
2463
2464         return -1;
2465 }
2466
2467 static bool tcp_pacing_check(struct sock *sk)
2468 {
2469         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2470
2471         if (!tcp_needs_internal_pacing(sk))
2472                 return false;
2473
2474         if (tp->tcp_wstamp_ns <= tp->tcp_clock_cache)
2475                 return false;
2476
2477         if (!hrtimer_is_queued(&tp->pacing_timer)) {
2478                 hrtimer_start(&tp->pacing_timer,
2479                               ns_to_ktime(tp->tcp_wstamp_ns),
2480                               HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_SOFT);
2481                 sock_hold(sk);
2482         }
2483         return true;
2484 }
2485
2486 /* TCP Small Queues :
2487  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2488  * (These limits are doubled for retransmits)
2489  * This allows for :
2490  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2491  *  - faster recovery
2492  *  - high rates
2493  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2494  * of queued bytes to ensure line rate.
2495  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2496  */
2497 static bool tcp_small_queue_check(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
2498                                   unsigned int factor)
2499 {
2500         unsigned long limit;
2501
2502         limit = max_t(unsigned long,
2503                       2 * skb->truesize,
2504                       sk->sk_pacing_rate >> READ_ONCE(sk->sk_pacing_shift));
2505         if (sk->sk_pacing_status == SK_PACING_NONE)
2506                 limit = min_t(unsigned long, limit,
2507                               sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_limit_output_bytes);
2508         limit <<= factor;
2509
2510         if (static_branch_unlikely(&tcp_tx_delay_enabled) &&
2511             tcp_sk(sk)->tcp_tx_delay) {
2512                 u64 extra_bytes = (u64)sk->sk_pacing_rate * tcp_sk(sk)->tcp_tx_delay;
2513
2514                 /* TSQ is based on skb truesize sum (sk_wmem_alloc), so we
2515                  * approximate our needs assuming an ~100% skb->truesize overhead.
2516                  * USEC_PER_SEC is approximated by 2^20.
2517                  * do_div(extra_bytes, USEC_PER_SEC/2) is replaced by a right shift.
2518                  */
2519                 extra_bytes >>= (20 - 1);
2520                 limit += extra_bytes;
2521         }
2522         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2523                 /* Always send skb if rtx queue is empty.
2524                  * No need to wait for TX completion to call us back,
2525                  * after softirq/tasklet schedule.
2526                  * This helps when TX completions are delayed too much.
2527                  */
2528                 if (tcp_rtx_queue_empty(sk))
2529                         return false;
2530
2531                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2532                 /* It is possible TX completion already happened
2533                  * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2534                  * test again the condition.
2535                  */
2536                 smp_mb__after_atomic();
2537                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2538                         return true;
2539         }
2540         return false;
2541 }
2542
2543 static void tcp_chrono_set(struct tcp_sock *tp, const enum tcp_chrono new)
2544 {
2545         const u32 now = tcp_jiffies32;
2546         enum tcp_chrono old = tp->chrono_type;
2547
2548         if (old > TCP_CHRONO_UNSPEC)
2549                 tp->chrono_stat[old - 1] += now - tp->chrono_start;
2550         tp->chrono_start = now;
2551         tp->chrono_type = new;
2552 }
2553
2554 void tcp_chrono_start(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2555 {
2556         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2557
2558         /* If there are multiple conditions worthy of tracking in a
2559          * chronograph then the highest priority enum takes precedence
2560          * over the other conditions. So that if something "more interesting"
2561          * starts happening, stop the previous chrono and start a new one.
2562          */
2563         if (type > tp->chrono_type)
2564                 tcp_chrono_set(tp, type);
2565 }
2566
2567 void tcp_chrono_stop(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2568 {
2569         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2570
2571
2572         /* There are multiple conditions worthy of tracking in a
2573          * chronograph, so that the highest priority enum takes
2574          * precedence over the other conditions (see tcp_chrono_start).
2575          * If a condition stops, we only stop chrono tracking if
2576          * it's the "most interesting" or current chrono we are
2577          * tracking and starts busy chrono if we have pending data.
2578          */
2579         if (tcp_rtx_and_write_queues_empty(sk))
2580                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_UNSPEC);
2581         else if (type == tp->chrono_type)
2582                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_BUSY);
2583 }
2584
2585 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2586  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2587  * window for us.
2588  *
2589  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2590  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2591  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2592  *
2593  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2594  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2595
2596  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2597  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2598  */
2599 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2600                            int push_one, gfp_t gfp)
2601 {
2602         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2603         struct sk_buff *skb;
2604         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2605         int cwnd_quota;
2606         int result;
2607         bool is_cwnd_limited = false, is_rwnd_limited = false;
2608         u32 max_segs;
2609
2610         sent_pkts = 0;
2611
2612         tcp_mstamp_refresh(tp);
2613         if (!push_one) {
2614                 /* Do MTU probing. */
2615                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2616                 if (!result) {
2617                         return false;
2618                 } else if (result > 0) {
2619                         sent_pkts = 1;
2620                 }
2621         }
2622
2623         max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
2624         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2625                 unsigned int limit;
2626
2627                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2628                         /* "skb_mstamp_ns" is used as a start point for the retransmit timer */
2629                         tp->tcp_wstamp_ns = tp->tcp_clock_cache;
2630                         skb_set_delivery_time(skb, tp->tcp_wstamp_ns, true);
2631                         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
2632                         tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2633                         goto repair; /* Skip network transmission */
2634                 }
2635
2636                 if (tcp_pacing_check(sk))
2637                         break;
2638
2639                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2640                 BUG_ON(!tso_segs);
2641
2642                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2643                 if (!cwnd_quota) {
2644                         if (push_one == 2)
2645                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2646                                 cwnd_quota = 1;
2647                         else
2648                                 break;
2649                 }
2650
2651                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now))) {
2652                         is_rwnd_limited = true;
2653                         break;
2654                 }
2655
2656                 if (tso_segs == 1) {
2657                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2658                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2659                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2660                                 break;
2661                 } else {
2662                         if (!push_one &&
2663                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2664                                                  &is_rwnd_limited, max_segs))
2665                                 break;
2666                 }
2667
2668                 limit = mss_now;
2669                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2670                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2671                                                     min_t(unsigned int,
2672                                                           cwnd_quota,
2673                                                           max_segs),
2674                                                     nonagle);
2675
2676                 if (skb->len > limit &&
2677                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2678                         break;
2679
2680                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 0))
2681                         break;
2682
2683                 /* Argh, we hit an empty skb(), presumably a thread
2684                  * is sleeping in sendmsg()/sk_stream_wait_memory().
2685                  * We do not want to send a pure-ack packet and have
2686                  * a strange looking rtx queue with empty packet(s).
2687                  */
2688                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq == TCP_SKB_CB(skb)->seq)
2689                         break;
2690
2691                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2692                         break;
2693
2694 repair:
2695                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2696                  * This call will increment packets_out.
2697                  */
2698                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2699
2700                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2701                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2702
2703                 if (push_one)
2704                         break;
2705         }
2706
2707         if (is_rwnd_limited)
2708                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2709         else
2710                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2711
2712         is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd);
2713         if (likely(sent_pkts || is_cwnd_limited))
2714                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2715
2716         if (likely(sent_pkts)) {
2717                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2718                         tp->prr_out += sent_pkts;
2719
2720                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2721                 if (push_one != 2)
2722                         tcp_schedule_loss_probe(sk, false);
2723                 return false;
2724         }
2725         return !tp->packets_out && !tcp_write_queue_empty(sk);
2726 }
2727
2728 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk, bool advancing_rto)
2729 {
2730         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2731         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2732         u32 timeout, rto_delta_us;
2733         int early_retrans;
2734
2735         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2736          * finishes.
2737          */
2738         if (rcu_access_pointer(tp->fastopen_rsk))
2739                 return false;
2740
2741         early_retrans = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_early_retrans;
2742         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2743          * not in loss recovery, that are either limited by cwnd or application.
2744          */
2745         if ((early_retrans != 3 && early_retrans != 4) ||
2746             !tp->packets_out || !tcp_is_sack(tp) ||
2747             (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open &&
2748              icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR))
2749                 return false;
2750
2751         /* Probe timeout is 2*rtt. Add minimum RTO to account
2752          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2753          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2754          */
2755         if (tp->srtt_us) {
2756                 timeout = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 2);
2757                 if (tp->packets_out == 1)
2758                         timeout += TCP_RTO_MIN;
2759                 else
2760                         timeout += TCP_TIMEOUT_MIN;
2761         } else {
2762                 timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
2763         }
2764
2765         /* If the RTO formula yields an earlier time, then use that time. */
2766         rto_delta_us = advancing_rto ?
2767                         jiffies_to_usecs(inet_csk(sk)->icsk_rto) :
2768                         tcp_rto_delta_us(sk);  /* How far in future is RTO? */
2769         if (rto_delta_us > 0)
2770                 timeout = min_t(u32, timeout, usecs_to_jiffies(rto_delta_us));
2771
2772         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout, TCP_RTO_MAX);
2773         return true;
2774 }
2775
2776 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2777  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2778  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2779  */
2780 static bool skb_still_in_host_queue(struct sock *sk,
2781                                     const struct sk_buff *skb)
2782 {
2783         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2784                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2785                 smp_mb__after_atomic();
2786                 if (skb_fclone_busy(sk, skb)) {
2787                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2788                                       LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2789                         return true;
2790                 }
2791         }
2792         return false;
2793 }
2794
2795 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2796  * retransmit the last segment.
2797  */
2798 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2799 {
2800         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2801         struct sk_buff *skb;
2802         int pcount;
2803         int mss = tcp_current_mss(sk);
2804
2805         /* At most one outstanding TLP */
2806         if (tp->tlp_high_seq)
2807                 goto rearm_timer;
2808
2809         tp->tlp_retrans = 0;
2810         skb = tcp_send_head(sk);
2811         if (skb && tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2812                 pcount = tp->packets_out;
2813                 tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2814                 if (tp->packets_out > pcount)
2815                         goto probe_sent;
2816                 goto rearm_timer;
2817         }
2818         skb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
2819         if (unlikely(!skb)) {
2820                 WARN_ONCE(tp->packets_out,
2821                           "invalid inflight: %u state %u cwnd %u mss %d\n",
2822                           tp->packets_out, sk->sk_state, tp->snd_cwnd, mss);
2823                 inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2824                 return;
2825         }
2826
2827         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2828                 goto rearm_timer;
2829
2830         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2831         if (WARN_ON(!pcount))
2832                 goto rearm_timer;
2833
2834         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2835                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
2836                                           (pcount - 1) * mss, mss,
2837                                           GFP_ATOMIC)))
2838                         goto rearm_timer;
2839                 skb = skb_rb_next(skb);
2840         }
2841
2842         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2843                 goto rearm_timer;
2844
2845         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1))
2846                 goto rearm_timer;
2847
2848         tp->tlp_retrans = 1;
2849
2850 probe_sent:
2851         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2852         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2853
2854         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2855         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2856         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2857 rearm_timer:
2858         tcp_rearm_rto(sk);
2859 }
2860
2861 /* Push out any pending frames which were held back due to
2862  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2863  * The socket must be locked by the caller.
2864  */
2865 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2866                                int nonagle)
2867 {
2868         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2869          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2870          * all will be happy.
2871          */
2872         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2873                 return;
2874
2875         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2876                            sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC)))
2877                 tcp_check_probe_timer(sk);
2878 }
2879
2880 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2881  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2882  */
2883 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2884 {
2885         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2886
2887         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2888
2889         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2890 }
2891
2892 /* This function returns the amount that we can raise the
2893  * usable window based on the following constraints
2894  *
2895  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2896  * 2. We limit memory per socket
2897  *
2898  * RFC 1122:
2899  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2900  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2901  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2902  *
2903  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2904  * it at least MSS bytes.
2905  *
2906  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2907  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2908  *
2909  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2910  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2911  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2912  * window to always advance by a single byte.
2913  *
2914  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2915  * then this will not be a problem.
2916  *
2917  * BSD seems to make the following compromise:
2918  *
2919  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2920  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2921  *      then set the window to 0.
2922  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2923  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2924  *      and from being larger than the largest representable value.
2925  *
2926  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2927  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2928  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2929  * those cases where the window is constrained on the sender side
2930  * because the pipeline is full.
2931  *
2932  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2933  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2934  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2935  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2936  * of having a fixed window size at almost all times.
2937  *
2938  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2939  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2940  *
2941  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2942  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2943  */
2944 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2945 {
2946         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2947         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2948         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2949          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2950          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2951          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2952          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2953          */
2954         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2955         int free_space = tcp_space(sk);
2956         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2957         int full_space, window;
2958
2959         if (sk_is_mptcp(sk))
2960                 mptcp_space(sk, &free_space, &allowed_space);
2961
2962         full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2963
2964         if (unlikely(mss > full_space)) {
2965                 mss = full_space;
2966                 if (mss <= 0)
2967                         return 0;
2968         }
2969         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2970                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2971
2972                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
2973                         tcp_adjust_rcv_ssthresh(sk);
2974
2975                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2976                  * increase it due to wscale.
2977                  */
2978                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2979
2980                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2981                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2982                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2983                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2984                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2985                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2986                  */
2987                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2988                         return 0;
2989         }
2990
2991         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2992                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2993
2994         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2995          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2996          */
2997         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2998                 window = free_space;
2999
3000                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
3001                  * Import case: prevent zero window announcement if
3002                  * 1<<rcv_wscale > mss.
3003                  */
3004                 window = ALIGN(window, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
3005         } else {
3006                 window = tp->rcv_wnd;
3007                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
3008                  * Window clamp already applied above.
3009                  * If our current window offering is within 1 mss of the
3010                  * free space we just keep it. This prevents the divide
3011                  * and multiply from happening most of the time.
3012                  * We also don't do any window rounding when the free space
3013                  * is too small.
3014                  */
3015                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
3016                         window = rounddown(free_space, mss);
3017                 else if (mss == full_space &&
3018                          free_space > window + (full_space >> 1))
3019                         window = free_space;
3020         }
3021
3022         return window;
3023 }
3024
3025 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
3026                              const struct sk_buff *next_skb)
3027 {
3028         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(next_skb))) {
3029                 const struct skb_shared_info *next_shinfo =
3030                         skb_shinfo(next_skb);
3031                 struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
3032
3033                 shinfo->tx_flags |= next_shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
3034                 shinfo->tskey = next_shinfo->tskey;
3035                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack |=
3036                         TCP_SKB_CB(next_skb)->txstamp_ack;
3037         }
3038 }
3039
3040 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
3041 static bool tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3042 {
3043         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3044         struct sk_buff *next_skb = skb_rb_next(skb);
3045         int next_skb_size;
3046
3047         next_skb_size = next_skb->len;
3048
3049         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
3050
3051         if (next_skb_size && !tcp_skb_shift(skb, next_skb, 1, next_skb_size))
3052                 return false;
3053
3054         tcp_highest_sack_replace(sk, next_skb, skb);
3055
3056         /* Update sequence range on original skb. */
3057         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
3058
3059         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
3060         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
3061
3062         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
3063          * packet counting does not break.
3064          */
3065         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
3066         TCP_SKB_CB(skb)->eor = TCP_SKB_CB(next_skb)->eor;
3067
3068         /* changed transmit queue under us so clear hints */
3069         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
3070         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
3071                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
3072
3073         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
3074
3075         tcp_skb_collapse_tstamp(skb, next_skb);
3076
3077         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(next_skb, sk);
3078         return true;
3079 }
3080
3081 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
3082 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3083 {
3084         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
3085                 return false;
3086         if (skb_cloned(skb))
3087                 return false;
3088         /* Some heuristics for collapsing over SACK'd could be invented */
3089         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
3090                 return false;
3091
3092         return true;
3093 }
3094
3095 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
3096  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
3097  */
3098 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
3099                                      int space)
3100 {
3101         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3102         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
3103         bool first = true;
3104
3105         if (!sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_retrans_collapse)
3106                 return;
3107         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
3108                 return;
3109
3110         skb_rbtree_walk_from_safe(skb, tmp) {
3111                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
3112                         break;
3113
3114                 if (!tcp_skb_can_collapse(to, skb))
3115                         break;
3116
3117                 space -= skb->len;
3118
3119                 if (first) {
3120                         first = false;
3121                         continue;
3122                 }
3123
3124                 if (space < 0)
3125                         break;
3126
3127                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
3128                         break;
3129
3130                 if (!tcp_collapse_retrans(sk, to))
3131                         break;
3132         }
3133 }
3134
3135 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
3136  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
3137  * error occurred which prevented the send.
3138  */
3139 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
3140 {
3141         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3142         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3143         unsigned int cur_mss;
3144         int diff, len, err;
3145
3146
3147         /* Inconclusive MTU probe */
3148         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
3149                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
3150
3151         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
3152                 return -EBUSY;
3153
3154         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
3155                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))) {
3156                         WARN_ON_ONCE(1);
3157                         return -EINVAL;
3158                 }
3159                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3160                         return -ENOMEM;
3161         }
3162
3163         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3164                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3165
3166         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
3167
3168         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
3169          * new window, do not retransmit it. The exception is the
3170          * case, when window is shrunk to zero. In this case
3171          * our retransmit serves as a zero window probe.
3172          */
3173         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
3174             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
3175                 return -EAGAIN;
3176
3177         len = cur_mss * segs;
3178         if (skb->len > len) {
3179                 if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb, len,
3180                                  cur_mss, GFP_ATOMIC))
3181                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
3182         } else {
3183                 if (skb_unclone_keeptruesize(skb, GFP_ATOMIC))
3184                         return -ENOMEM;
3185
3186                 diff = tcp_skb_pcount(skb);
3187                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, cur_mss);
3188                 diff -= tcp_skb_pcount(skb);
3189                 if (diff)
3190                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
3191                 if (skb->len < cur_mss)
3192                         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
3193         }
3194
3195         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
3196         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
3197                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
3198
3199         /* Update global and local TCP statistics. */
3200         segs = tcp_skb_pcount(skb);
3201         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS, segs);
3202         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
3203                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3204         tp->total_retrans += segs;
3205         tp->bytes_retrans += skb->len;
3206
3207         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
3208          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
3209          * beyond what csum_start can cover.
3210          */
3211         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
3212                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
3213                 struct sk_buff *nskb;
3214
3215                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3216                         nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3217                         if (nskb) {
3218                                 nskb->dev = NULL;
3219                                 err = tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC);
3220                         } else {
3221                                 err = -ENOBUFS;
3222                         }
3223                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3224
3225                 if (!err) {
3226                         tcp_update_skb_after_send(sk, skb, tp->tcp_wstamp_ns);
3227                         tcp_rate_skb_sent(sk, skb);
3228                 }
3229         } else {
3230                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3231         }
3232
3233         /* To avoid taking spuriously low RTT samples based on a timestamp
3234          * for a transmit that never happened, always mark EVER_RETRANS
3235          */
3236         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
3237
3238         if (BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB_FLAG))
3239                 tcp_call_bpf_3arg(sk, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB,
3240                                   TCP_SKB_CB(skb)->seq, segs, err);
3241
3242         if (likely(!err)) {
3243                 trace_tcp_retransmit_skb(sk, skb);
3244         } else if (err != -EBUSY) {
3245                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL, segs);
3246         }
3247         return err;
3248 }
3249
3250 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
3251 {
3252         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3253         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs);
3254
3255         if (err == 0) {
3256 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3257                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
3258                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
3259                 }
3260 #endif
3261                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
3262                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
3263         }
3264
3265         /* Save stamp of the first (attempted) retransmit. */
3266         if (!tp->retrans_stamp)
3267                 tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
3268
3269         if (tp->undo_retrans < 0)
3270                 tp->undo_retrans = 0;
3271         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
3272         return err;
3273 }
3274
3275 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
3276  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
3277  * resending the rest of the retransmit queue, until either
3278  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
3279  */
3280 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
3281 {
3282         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3283         struct sk_buff *skb, *rtx_head, *hole = NULL;
3284         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3285         bool rearm_timer = false;
3286         u32 max_segs;
3287         int mib_idx;
3288
3289         if (!tp->packets_out)
3290                 return;
3291
3292         rtx_head = tcp_rtx_queue_head(sk);
3293         skb = tp->retransmit_skb_hint ?: rtx_head;
3294         max_segs = tcp_tso_segs(sk, tcp_current_mss(sk));
3295         skb_rbtree_walk_from(skb) {
3296                 __u8 sacked;
3297                 int segs;
3298
3299                 if (tcp_pacing_check(sk))
3300                         break;
3301
3302                 /* we could do better than to assign each time */
3303                 if (!hole)
3304                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
3305
3306                 segs = tp->snd_cwnd - tcp_packets_in_flight(tp);
3307                 if (segs <= 0)
3308                         break;
3309                 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
3310                 /* In case tcp_shift_skb_data() have aggregated large skbs,
3311                  * we need to make sure not sending too bigs TSO packets
3312                  */
3313                 segs = min_t(int, segs, max_segs);
3314
3315                 if (tp->retrans_out >= tp->lost_out) {
3316                         break;
3317                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
3318                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
3319                                 hole = skb;
3320                         continue;
3321
3322                 } else {
3323                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
3324                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
3325                         else
3326                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
3327                 }
3328
3329                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
3330                         continue;
3331
3332                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 1))
3333                         break;
3334
3335                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs))
3336                         break;
3337
3338                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), mib_idx, tcp_skb_pcount(skb));
3339
3340                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
3341                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
3342
3343                 if (skb == rtx_head &&
3344                     icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_REO_TIMEOUT)
3345                         rearm_timer = true;
3346
3347         }
3348         if (rearm_timer)
3349                 tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3350                                      inet_csk(sk)->icsk_rto,
3351                                      TCP_RTO_MAX);
3352 }
3353
3354 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
3355  * connection tear down and (memory) recovery.
3356  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
3357  * or even be forced to close flow without any FIN.
3358  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
3359  * with edge trigger epoll()
3360  */
3361 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
3362 {
3363         int amt;
3364
3365         if (size <= sk->sk_forward_alloc)
3366                 return;
3367         amt = sk_mem_pages(size);
3368         sk->sk_forward_alloc += amt * SK_MEM_QUANTUM;
3369         sk_memory_allocated_add(sk, amt);
3370
3371         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg)
3372                 mem_cgroup_charge_skmem(sk->sk_memcg, amt,
3373                                         gfp_memcg_charge() | __GFP_NOFAIL);
3374 }
3375
3376 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
3377  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
3378  */
3379 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
3380 {
3381         struct sk_buff *skb, *tskb, *tail = tcp_write_queue_tail(sk);
3382         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3383
3384         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
3385          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
3386          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
3387          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
3388          */
3389         tskb = tail;
3390         if (!tskb && tcp_under_memory_pressure(sk))
3391                 tskb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
3392
3393         if (tskb) {
3394                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
3395                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
3396                 tp->write_seq++;
3397                 if (!tail) {
3398                         /* This means tskb was already sent.
3399                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
3400                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
3401                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
3402                          * does not change tp->snd_nxt.
3403                          */
3404                         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->snd_nxt + 1);
3405                         return;
3406                 }
3407         } else {
3408                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
3409                 if (unlikely(!skb))
3410                         return;
3411
3412                 INIT_LIST_HEAD(&skb->tcp_tsorted_anchor);
3413                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3414                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
3415                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
3416                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
3417                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
3418                 tcp_queue_skb(sk, skb);
3419         }
3420         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
3421 }
3422
3423 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
3424  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
3425  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
3426  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
3427  */
3428 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
3429 {
3430         struct sk_buff *skb;
3431
3432         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
3433
3434         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
3435         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
3436         if (!skb) {
3437                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3438                 return;
3439         }
3440
3441         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3442         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3443         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
3444                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
3445         tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3446         /* Send it off. */
3447         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
3448                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3449
3450         /* skb of trace_tcp_send_reset() keeps the skb that caused RST,
3451          * skb here is different to the troublesome skb, so use NULL
3452          */
3453         trace_tcp_send_reset(sk, NULL);
3454 }
3455
3456 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
3457  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
3458  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
3459  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
3460  * and rcv_wscale values will not be correct.
3461  */
3462 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
3463 {
3464         struct sk_buff *skb;
3465
3466         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
3467         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3468                 pr_err("%s: wrong queue state\n", __func__);
3469                 return -EFAULT;
3470         }
3471         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
3472                 if (skb_cloned(skb)) {
3473                         struct sk_buff *nskb;
3474
3475                         tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3476                                 nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
3477                         } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3478                         if (!nskb)
3479                                 return -ENOMEM;
3480                         INIT_LIST_HEAD(&nskb->tcp_tsorted_anchor);
3481                         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
3482                         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3483                         __skb_header_release(nskb);
3484                         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, nskb);
3485                         sk_wmem_queued_add(sk, nskb->truesize);
3486                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
3487                         skb = nskb;
3488                 }
3489
3490                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
3491                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
3492         }
3493         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3494 }
3495
3496 /**
3497  * tcp_make_synack - Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3498  * @sk: listener socket
3499  * @dst: dst entry attached to the SYNACK. It is consumed and caller
3500  *       should not use it again.
3501  * @req: request_sock pointer
3502  * @foc: cookie for tcp fast open
3503  * @synack_type: Type of synack to prepare
3504  * @syn_skb: SYN packet just received.  It could be NULL for rtx case.
3505  */
3506 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3507                                 struct request_sock *req,
3508                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3509                                 enum tcp_synack_type synack_type,
3510                                 struct sk_buff *syn_skb)
3511 {
3512         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3513         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3514         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3515         struct tcp_out_options opts;
3516         struct sk_buff *skb;
3517         int tcp_header_size;
3518         struct tcphdr *th;
3519         int mss;
3520         u64 now;
3521
3522         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3523         if (unlikely(!skb)) {
3524                 dst_release(dst);
3525                 return NULL;
3526         }
3527         /* Reserve space for headers. */
3528         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3529
3530         switch (synack_type) {
3531         case TCP_SYNACK_NORMAL:
3532                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3533                 break;
3534         case TCP_SYNACK_COOKIE:
3535                 /* Under synflood, we do not attach skb to a socket,
3536                  * to avoid false sharing.
3537                  */
3538                 break;
3539         case TCP_SYNACK_FASTOPEN:
3540                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3541                  * cpu might call us concurrently.
3542                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3543                  */
3544                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3545                 break;
3546         }
3547         skb_dst_set(skb, dst);
3548
3549         mss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3550
3551         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3552         now = tcp_clock_ns();
3553 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3554         if (unlikely(synack_type == TCP_SYNACK_COOKIE && ireq->tstamp_ok))
3555                 skb_set_delivery_time(skb, cookie_init_timestamp(req, now),
3556                                       true);
3557         else
3558 #endif
3559         {
3560                 skb_set_delivery_time(skb, now, true);
3561                 if (!tcp_rsk(req)->snt_synack) /* Timestamp first SYNACK */
3562                         tcp_rsk(req)->snt_synack = tcp_skb_timestamp_us(skb);
3563         }
3564
3565 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3566         rcu_read_lock();
3567         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3568 #endif
3569         skb_set_hash(skb, tcp_rsk(req)->txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
3570         /* bpf program will be interested in the tcp_flags */
3571         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK;
3572         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, md5,
3573                                              foc, synack_type,
3574                                              syn_skb) + sizeof(*th);
3575
3576         skb_push(skb, tcp_header_size);
3577         skb_reset_transport_header(skb);
3578
3579         th = (struct tcphdr *)skb->data;
3580         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3581         th->syn = 1;
3582         th->ack = 1;
3583         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3584         th->source = htons(ireq->ir_num);
3585         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3586         skb->mark = ireq->ir_mark;
3587         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3588         th->seq = htonl(tcp_rsk(req)->snt_isn);
3589         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3590         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3591
3592         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3593         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3594         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), NULL, &opts);
3595         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3596         __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3597
3598 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3599         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3600         if (md5)
3601                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3602                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3603         rcu_read_unlock();
3604 #endif
3605
3606         bpf_skops_write_hdr_opt((struct sock *)sk, skb, req, syn_skb,
3607                                 synack_type, &opts);
3608
3609         skb_set_delivery_time(skb, now, true);
3610         tcp_add_tx_delay(skb, tp);
3611
3612         return skb;
3613 }
3614 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3615
3616 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3617 {
3618         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3619         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3620         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3621
3622         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3623                 return;
3624
3625         rcu_read_lock();
3626         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3627         if (likely(ca && bpf_try_module_get(ca, ca->owner))) {
3628                 bpf_module_put(icsk->icsk_ca_ops, icsk->icsk_ca_ops->owner);
3629                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3630                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3631         }
3632         rcu_read_unlock();
3633 }
3634
3635 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3636 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3637 {
3638         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3639         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3640         __u8 rcv_wscale;
3641         u32 rcv_wnd;
3642
3643         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3644          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3645          */
3646         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
3647         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps)
3648                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
3649
3650 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3651         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk))
3652                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
3653 #endif
3654
3655         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3656         if (tp->rx_opt.user_mss)
3657                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3658         tp->max_window = 0;
3659         tcp_mtup_init(sk);
3660         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3661
3662         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3663
3664         if (!tp->window_clamp)
3665                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3666         tp->advmss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3667
3668         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3669
3670         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3671         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3672             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3673                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3674
3675         rcv_wnd = tcp_rwnd_init_bpf(sk);
3676         if (rcv_wnd == 0)
3677                 rcv_wnd = dst_metric(dst, RTAX_INITRWND);
3678
3679         tcp_select_initial_window(sk, tcp_full_space(sk),
3680                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3681                                   &tp->rcv_wnd,
3682                                   &tp->window_clamp,
3683                                   sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling,
3684                                   &rcv_wscale,
3685                                   rcv_wnd);
3686
3687         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3688         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3689
3690         sk->sk_err = 0;
3691         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3692         tp->snd_wnd = 0;
3693         tcp_init_wl(tp, 0);
3694         tcp_write_queue_purge(sk);
3695         tp->snd_una = tp->write_seq;
3696         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3697         tp->snd_up = tp->write_seq;
3698         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->write_seq);
3699
3700         if (likely(!tp->repair))
3701                 tp->rcv_nxt = 0;
3702         else
3703                 tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3704         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3705         WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
3706
3707         inet_csk(sk)->icsk_rto = tcp_timeout_init(sk);
3708         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3709         tcp_clear_retrans(tp);
3710 }
3711
3712 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3713 {
3714         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3715         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3716
3717         tcb->end_seq += skb->len;
3718         __skb_header_release(skb);
3719         sk_wmem_queued_add(sk, skb->truesize);
3720         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3721         WRITE_ONCE(tp->write_seq, tcb->end_seq);
3722         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3723 }
3724
3725 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3726  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3727  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3728  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3729  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3730  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3731  */
3732 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3733 {
3734         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3735         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3736         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3737         int space, err = 0;
3738         struct sk_buff *syn_data;
3739
3740         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3741         if (!tcp_fastopen_cookie_check(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie))
3742                 goto fallback;
3743
3744         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3745          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3746          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3747          */
3748         tp->rx_opt.mss_clamp = tcp_mss_clamp(tp, tp->rx_opt.mss_clamp);
3749         /* Sync mss_cache after updating the mss_clamp */
3750         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
3751
3752         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie) -
3753                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3754
3755         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3756
3757         /* limit to order-0 allocations */
3758         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3759
3760         syn_data = tcp_stream_alloc_skb(sk, space, sk->sk_allocation, false);
3761         if (!syn_data)
3762                 goto fallback;
3763         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3764         if (space) {
3765                 int copied = copy_from_iter(skb_put(syn_data, space), space,
3766                                             &fo->data->msg_iter);
3767                 if (unlikely(!copied)) {
3768                         tcp_skb_tsorted_anchor_cleanup(syn_data);
3769                         kfree_skb(syn_data);
3770                         goto fallback;
3771                 }
3772                 if (copied != space) {
3773                         skb_trim(syn_data, copied);
3774                         space = copied;
3775                 }
3776                 skb_zcopy_set(syn_data, fo->uarg, NULL);
3777         }
3778         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3779         if (space == fo->size)
3780                 fo->data = NULL;
3781         fo->copied = space;
3782
3783         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3784         if (syn_data->len)
3785                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3786
3787         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3788
3789         skb_set_delivery_time(syn, syn_data->skb_mstamp_ns, true);
3790
3791         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3792          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3793          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3794          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3795          */
3796         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3797         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3798         if (!err) {
3799                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3800                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, syn_data);
3801                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3802                 goto done;
3803         }
3804
3805         /* data was not sent, put it in write_queue */
3806         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, syn_data);
3807         tp->packets_out -= tcp_skb_pcount(syn_data);
3808
3809 fallback:
3810         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3811         if (fo->cookie.len > 0)
3812                 fo->cookie.len = 0;
3813         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3814         if (err)
3815                 tp->syn_fastopen = 0;
3816 done:
3817         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3818         return err;
3819 }
3820
3821 /* Build a SYN and send it off. */
3822 int tcp_connect(struct sock *sk)
3823 {
3824         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3825         struct sk_buff *buff;
3826         int err;
3827
3828         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_TCP_CONNECT_CB, 0, NULL);
3829
3830         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3831                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3832
3833         tcp_connect_init(sk);
3834
3835         if (unlikely(tp->repair)) {
3836                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3837                 return 0;
3838         }
3839
3840         buff = tcp_stream_alloc_skb(sk, 0, sk->sk_allocation, true);
3841         if (unlikely(!buff))
3842                 return -ENOBUFS;
3843
3844         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3845         tcp_mstamp_refresh(tp);
3846         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp(tp);
3847         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3848         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3849         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
3850
3851         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3852         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3853               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3854         if (err == -ECONNREFUSED)
3855                 return err;
3856
3857         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3858          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3859          */
3860         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->write_seq);
3861         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3862         buff = tcp_send_head(sk);
3863         if (unlikely(buff)) {
3864                 WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->seq);
3865                 tp->pushed_seq  = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3866         }
3867         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3868
3869         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3870         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3871                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3872         return 0;
3873 }
3874 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3875
3876 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3877  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3878  * for details.
3879  */
3880 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3881 {
3882         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3883         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3884         unsigned long timeout;
3885
3886         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3887                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3888                 int max_ato = HZ / 2;
3889
3890                 if (inet_csk_in_pingpong_mode(sk) ||
3891                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3892                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3893
3894                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3895
3896                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3897                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3898                  * directly.
3899                  */
3900                 if (tp->srtt_us) {
3901                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3902                                         TCP_DELACK_MIN);
3903
3904                         if (rtt < max_ato)
3905                                 max_ato = rtt;
3906                 }
3907
3908                 ato = min(ato, max_ato);
3909         }
3910
3911         ato = min_t(u32, ato, inet_csk(sk)->icsk_delack_max);
3912
3913         /* Stay within the limit we were given */
3914         timeout = jiffies + ato;
3915
3916         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3917         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3918                 /* If delack timer is about to expire, send ACK now. */
3919                 if (time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3920                         tcp_send_ack(sk);
3921                         return;
3922                 }
3923
3924                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3925                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3926         }
3927         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3928         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3929         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3930 }
3931
3932 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3933 void __tcp_send_ack(struct sock *sk, u32 rcv_nxt)
3934 {
3935         struct sk_buff *buff;
3936
3937         /* If we have been reset, we may not send again. */
3938         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3939                 return;
3940
3941         /* We are not putting this on the write queue, so
3942          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3943          * sock.
3944          */
3945         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3946                          sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3947         if (unlikely(!buff)) {
3948                 struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3949                 unsigned long delay;
3950
3951                 delay = TCP_DELACK_MAX << icsk->icsk_ack.retry;
3952                 if (delay < TCP_RTO_MAX)
3953                         icsk->icsk_ack.retry++;
3954                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3955                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3956                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK, delay, TCP_RTO_MAX);
3957                 return;
3958         }
3959
3960         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3961         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3962         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3963
3964         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
3965          * too much.
3966          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
3967          */
3968         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
3969
3970         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3971         __tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, (__force gfp_t)0, rcv_nxt);
3972 }
3973 EXPORT_SYMBOL_GPL(__tcp_send_ack);
3974
3975 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3976 {
3977         __tcp_send_ack(sk, tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
3978 }
3979
3980 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3981  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3982  *
3983  * Question: what should we make while urgent mode?
3984  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3985  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3986  *
3987  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3988  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3989  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3990  */
3991 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
3992 {
3993         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3994         struct sk_buff *skb;
3995
3996         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3997         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3998                         sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3999         if (!skb)
4000                 return -1;
4001
4002         /* Reserve space for headers and set control bits. */
4003         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
4004         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
4005          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
4006          * send it.
4007          */
4008         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
4009         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
4010         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, (__force gfp_t)0);
4011 }
4012
4013 /* Called from setsockopt( ... TCP_REPAIR ) */
4014 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
4015 {
4016         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
4017                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
4018                 tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
4019                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
4020         }
4021 }
4022
4023 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
4024 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
4025 {
4026         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4027         struct sk_buff *skb;
4028
4029         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4030                 return -1;
4031
4032         skb = tcp_send_head(sk);
4033         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
4034                 int err;
4035                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
4036                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4037
4038                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
4039                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4040
4041                 /* We are probing the opening of a window
4042                  * but the window size is != 0
4043                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
4044                  */
4045                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
4046                     skb->len > mss) {
4047                         seg_size = min(seg_size, mss);
4048                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
4049                         if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
4050                                          skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
4051                                 return -1;
4052                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
4053                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
4054
4055                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
4056                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
4057                 if (!err)
4058                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
4059                 return err;
4060         } else {
4061                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
4062                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
4063                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
4064         }
4065 }
4066
4067 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
4068  * a partial packet else a zero probe.
4069  */
4070 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
4071 {
4072         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
4073         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4074         struct net *net = sock_net(sk);
4075         unsigned long timeout;
4076         int err;
4077
4078         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
4079
4080         if (tp->packets_out || tcp_write_queue_empty(sk)) {
4081                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
4082                 icsk->icsk_probes_out = 0;
4083                 icsk->icsk_backoff = 0;
4084                 icsk->icsk_probes_tstamp = 0;
4085                 return;
4086         }
4087
4088         icsk->icsk_probes_out++;
4089         if (err <= 0) {
4090                 if (icsk->icsk_backoff < net->ipv4.sysctl_tcp_retries2)
4091                         icsk->icsk_backoff++;
4092                 timeout = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
4093         } else {
4094                 /* If packet was not sent due to local congestion,
4095                  * Let senders fight for local resources conservatively.
4096                  */
4097                 timeout = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
4098         }
4099
4100         timeout = tcp_clamp_probe0_to_user_timeout(sk, timeout);
4101         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0, timeout, TCP_RTO_MAX);
4102 }
4103
4104 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
4105 {
4106         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
4107         struct flowi fl;
4108         int res;
4109
4110         /* Paired with WRITE_ONCE() in sock_setsockopt() */
4111         if (READ_ONCE(sk->sk_txrehash) == SOCK_TXREHASH_ENABLED)
4112                 tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
4113         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, TCP_SYNACK_NORMAL,
4114                                   NULL);
4115         if (!res) {
4116                 __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
4117                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
4118                 if (unlikely(tcp_passive_fastopen(sk)))
4119                         tcp_sk(sk)->total_retrans++;
4120                 trace_tcp_retransmit_synack(sk, req);
4121         }
4122         return res;
4123 }
4124 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);