Merge tag 'core-entry-2020-12-14' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[linux-2.6-microblaze.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 }
86
87 /* SND.NXT, if window was not shrunk or the amount of shrunk was less than one
88  * window scaling factor due to loss of precision.
89  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
90  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
91  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
92  * invalid. OK, let's make this for now:
93  */
94 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
95 {
96         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
97
98         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt) ||
99             (tp->rx_opt.wscale_ok &&
100              ((tp->snd_nxt - tcp_wnd_end(tp)) < (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale))))
101                 return tp->snd_nxt;
102         else
103                 return tcp_wnd_end(tp);
104 }
105
106 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
107  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
108  *
109  * 1. It is independent of path mtu.
110  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
111  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
112  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
113  *    large MSS.
114  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
115  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
116  *    This may be overridden via information stored in routing table.
117  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
118  *    probably even Jumbo".
119  */
120 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
121 {
122         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
123         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
124         int mss = tp->advmss;
125
126         if (dst) {
127                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
128
129                 if (metric < mss) {
130                         mss = metric;
131                         tp->advmss = mss;
132                 }
133         }
134
135         return (__u16)mss;
136 }
137
138 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
139  * This is the first part of cwnd validation mechanism.
140  */
141 void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, s32 delta)
142 {
143         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
144         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
145         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
146
147         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
148
149         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
150         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
151
152         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
153                 cwnd >>= 1;
154         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
155         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
156         tp->snd_cwnd_used = 0;
157 }
158
159 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
160 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
161                                 struct sock *sk)
162 {
163         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
164         const u32 now = tcp_jiffies32;
165
166         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
167                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
168
169         /* If this is the first data packet sent in response to the
170          * previous received data,
171          * and it is a reply for ato after last received packet,
172          * increase pingpong count.
173          */
174         if (before(tp->lsndtime, icsk->icsk_ack.lrcvtime) &&
175             (u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
176                 inet_csk_inc_pingpong_cnt(sk);
177
178         tp->lsndtime = now;
179 }
180
181 /* Account for an ACK we sent. */
182 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts,
183                                       u32 rcv_nxt)
184 {
185         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
186
187         if (unlikely(tp->compressed_ack)) {
188                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPACKCOMPRESSED,
189                               tp->compressed_ack);
190                 tp->compressed_ack = 0;
191                 if (hrtimer_try_to_cancel(&tp->compressed_ack_timer) == 1)
192                         __sock_put(sk);
193         }
194
195         if (unlikely(rcv_nxt != tp->rcv_nxt))
196                 return;  /* Special ACK sent by DCTCP to reflect ECN */
197         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
198         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
199 }
200
201 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
202  * Based on the assumption that the given amount of space
203  * will be offered. Store the results in the tp structure.
204  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
205  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
206  * This MUST be enforced by all callers.
207  */
208 void tcp_select_initial_window(const struct sock *sk, int __space, __u32 mss,
209                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
210                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
211                                __u32 init_rcv_wnd)
212 {
213         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
214
215         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
216         if (*window_clamp == 0)
217                 (*window_clamp) = (U16_MAX << TCP_MAX_WSCALE);
218         space = min(*window_clamp, space);
219
220         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
221         if (space > mss)
222                 space = rounddown(space, mss);
223
224         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
225          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
226          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
227          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
228          * unless the remote has sent us a window scaling option,
229          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
230          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
231          */
232         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
233                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
234         else
235                 (*rcv_wnd) = min_t(u32, space, U16_MAX);
236
237         if (init_rcv_wnd)
238                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
239
240         *rcv_wscale = 0;
241         if (wscale_ok) {
242                 /* Set window scaling on max possible window */
243                 space = max_t(u32, space, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
244                 space = max_t(u32, space, sysctl_rmem_max);
245                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
246                 *rcv_wscale = clamp_t(int, ilog2(space) - 15,
247                                       0, TCP_MAX_WSCALE);
248         }
249         /* Set the clamp no higher than max representable value */
250         (*window_clamp) = min_t(__u32, U16_MAX << (*rcv_wscale), *window_clamp);
251 }
252 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
253
254 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
255  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
256  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
257  * frame.
258  */
259 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
260 {
261         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
262         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
263         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
264         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
265
266         /* Never shrink the offered window */
267         if (new_win < cur_win) {
268                 /* Danger Will Robinson!
269                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
270                  * we will not be able to advertise a zero
271                  * window in time.  --DaveM
272                  *
273                  * Relax Will Robinson.
274                  */
275                 if (new_win == 0)
276                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
277                                       LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
278                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
279         }
280         tp->rcv_wnd = new_win;
281         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
282
283         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
284          * scaled window.
285          */
286         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale &&
287             sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
288                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
289         else
290                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
291
292         /* RFC1323 scaling applied */
293         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
294
295         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
296         if (new_win == 0) {
297                 tp->pred_flags = 0;
298                 if (old_win)
299                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
300                                       LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
301         } else if (old_win == 0) {
302                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
303         }
304
305         return new_win;
306 }
307
308 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
309 static void tcp_ecn_send_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
310 {
311         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
312
313         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
314         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
315                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
316         else if (tcp_ca_needs_ecn(sk) ||
317                  tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk))
318                 INET_ECN_xmit(sk);
319 }
320
321 /* Packet ECN state for a SYN.  */
322 static void tcp_ecn_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
323 {
324         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
325         bool bpf_needs_ecn = tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk);
326         bool use_ecn = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1 ||
327                 tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn;
328
329         if (!use_ecn) {
330                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
331
332                 if (dst && dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_ECN))
333                         use_ecn = true;
334         }
335
336         tp->ecn_flags = 0;
337
338         if (use_ecn) {
339                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
340                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
341                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn)
342                         INET_ECN_xmit(sk);
343         }
344 }
345
346 static void tcp_ecn_clear_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
347 {
348         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn_fallback)
349                 /* tp->ecn_flags are cleared at a later point in time when
350                  * SYN ACK is ultimatively being received.
351                  */
352                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~(TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR);
353 }
354
355 static void
356 tcp_ecn_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
357 {
358         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
359                 th->ece = 1;
360 }
361
362 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
363  * be sent.
364  */
365 static void tcp_ecn_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
366                          struct tcphdr *th, int tcp_header_len)
367 {
368         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
369
370         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
371                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
372                 if (skb->len != tcp_header_len &&
373                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
374                         INET_ECN_xmit(sk);
375                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
376                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
377                                 th->cwr = 1;
378                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
379                         }
380                 } else if (!tcp_ca_needs_ecn(sk)) {
381                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
382                         INET_ECN_dontxmit(sk);
383                 }
384                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
385                         th->ece = 1;
386         }
387 }
388
389 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
390  * auto increment end seqno.
391  */
392 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
393 {
394         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
395
396         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
397         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
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   (1 << 0)
413 #define OPTION_TS               (1 << 1)
414 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
415 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
416 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
417 #define OPTION_SMC              (1 << 9)
418 #define OPTION_MPTCP            (1 << 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, struct tcp_out_options *opts)
449 {
450 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP)
451         if (unlikely(OPTION_MPTCP & opts->options))
452                 mptcp_write_options(ptr, &opts->mptcp);
453 #endif
454 }
455
456 #ifdef CONFIG_CGROUP_BPF
457 static int bpf_skops_write_hdr_opt_arg0(struct sk_buff *skb,
458                                         enum tcp_synack_type synack_type)
459 {
460         if (unlikely(!skb))
461                 return BPF_WRITE_HDR_TCP_CURRENT_MSS;
462
463         if (unlikely(synack_type == TCP_SYNACK_COOKIE))
464                 return BPF_WRITE_HDR_TCP_SYNACK_COOKIE;
465
466         return 0;
467 }
468
469 /* req, syn_skb and synack_type are used when writing synack */
470 static void bpf_skops_hdr_opt_len(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
471                                   struct request_sock *req,
472                                   struct sk_buff *syn_skb,
473                                   enum tcp_synack_type synack_type,
474                                   struct tcp_out_options *opts,
475                                   unsigned int *remaining)
476 {
477         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
478         int err;
479
480         if (likely(!BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tcp_sk(sk),
481                                            BPF_SOCK_OPS_WRITE_HDR_OPT_CB_FLAG)) ||
482             !*remaining)
483                 return;
484
485         /* *remaining has already been aligned to 4 bytes, so *remaining >= 4 */
486
487         /* init sock_ops */
488         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
489
490         sock_ops.op = BPF_SOCK_OPS_HDR_OPT_LEN_CB;
491
492         if (req) {
493                 /* The listen "sk" cannot be passed here because
494                  * it is not locked.  It would not make too much
495                  * sense to do bpf_setsockopt(listen_sk) based
496                  * on individual connection request also.
497                  *
498                  * Thus, "req" is passed here and the cgroup-bpf-progs
499                  * of the listen "sk" will be run.
500                  *
501                  * "req" is also used here for fastopen even the "sk" here is
502                  * a fullsock "child" sk.  It is to keep the behavior
503                  * consistent between fastopen and non-fastopen on
504                  * the bpf programming side.
505                  */
506                 sock_ops.sk = (struct sock *)req;
507                 sock_ops.syn_skb = syn_skb;
508         } else {
509                 sock_owned_by_me(sk);
510
511                 sock_ops.is_fullsock = 1;
512                 sock_ops.sk = sk;
513         }
514
515         sock_ops.args[0] = bpf_skops_write_hdr_opt_arg0(skb, synack_type);
516         sock_ops.remaining_opt_len = *remaining;
517         /* tcp_current_mss() does not pass a skb */
518         if (skb)
519                 bpf_skops_init_skb(&sock_ops, skb, 0);
520
521         err = BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS_SK(&sock_ops, sk);
522
523         if (err || sock_ops.remaining_opt_len == *remaining)
524                 return;
525
526         opts->bpf_opt_len = *remaining - sock_ops.remaining_opt_len;
527         /* round up to 4 bytes */
528         opts->bpf_opt_len = (opts->bpf_opt_len + 3) & ~3;
529
530         *remaining -= opts->bpf_opt_len;
531 }
532
533 static void bpf_skops_write_hdr_opt(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
534                                     struct request_sock *req,
535                                     struct sk_buff *syn_skb,
536                                     enum tcp_synack_type synack_type,
537                                     struct tcp_out_options *opts)
538 {
539         u8 first_opt_off, nr_written, max_opt_len = opts->bpf_opt_len;
540         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
541         int err;
542
543         if (likely(!max_opt_len))
544                 return;
545
546         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
547
548         sock_ops.op = BPF_SOCK_OPS_WRITE_HDR_OPT_CB;
549
550         if (req) {
551                 sock_ops.sk = (struct sock *)req;
552                 sock_ops.syn_skb = syn_skb;
553         } else {
554                 sock_owned_by_me(sk);
555
556                 sock_ops.is_fullsock = 1;
557                 sock_ops.sk = sk;
558         }
559
560         sock_ops.args[0] = bpf_skops_write_hdr_opt_arg0(skb, synack_type);
561         sock_ops.remaining_opt_len = max_opt_len;
562         first_opt_off = tcp_hdrlen(skb) - max_opt_len;
563         bpf_skops_init_skb(&sock_ops, skb, first_opt_off);
564
565         err = BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS_SK(&sock_ops, sk);
566
567         if (err)
568                 nr_written = 0;
569         else
570                 nr_written = max_opt_len - sock_ops.remaining_opt_len;
571
572         if (nr_written < max_opt_len)
573                 memset(skb->data + first_opt_off + nr_written, TCPOPT_NOP,
574                        max_opt_len - nr_written);
575 }
576 #else
577 static void bpf_skops_hdr_opt_len(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
578                                   struct request_sock *req,
579                                   struct sk_buff *syn_skb,
580                                   enum tcp_synack_type synack_type,
581                                   struct tcp_out_options *opts,
582                                   unsigned int *remaining)
583 {
584 }
585
586 static void bpf_skops_write_hdr_opt(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
587                                     struct request_sock *req,
588                                     struct sk_buff *syn_skb,
589                                     enum tcp_synack_type synack_type,
590                                     struct tcp_out_options *opts)
591 {
592 }
593 #endif
594
595 /* Write previously computed TCP options to the packet.
596  *
597  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
598  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
599  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
600  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
601  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
602  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
603  * particular reason why the ordering would need to be changed).
604  *
605  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
606  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
607  */
608 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
609                               struct tcp_out_options *opts)
610 {
611         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
612
613         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
614                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
615                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
616                 /* overload cookie hash location */
617                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
618                 ptr += 4;
619         }
620
621         if (unlikely(opts->mss)) {
622                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
623                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
624                                opts->mss);
625         }
626
627         if (likely(OPTION_TS & options)) {
628                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
629                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
630                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
631                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
632                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
633                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
634                 } else {
635                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
636                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
637                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
638                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
639                 }
640                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
641                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
642         }
643
644         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
645                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
646                                (TCPOPT_NOP << 16) |
647                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
648                                TCPOLEN_SACK_PERM);
649         }
650
651         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
652                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
653                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
654                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
655                                opts->ws);
656         }
657
658         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
659                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
660                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
661                 int this_sack;
662
663                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
664                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
665                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
666                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
667                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
668
669                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
670                      ++this_sack) {
671                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
672                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
673                 }
674
675                 tp->rx_opt.dsack = 0;
676         }
677
678         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
679                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
680                 u8 *p = (u8 *)ptr;
681                 u32 len; /* Fast Open option length */
682
683                 if (foc->exp) {
684                         len = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
685                         *ptr = htonl((TCPOPT_EXP << 24) | (len << 16) |
686                                      TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
687                         p += TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE;
688                 } else {
689                         len = TCPOLEN_FASTOPEN_BASE + foc->len;
690                         *p++ = TCPOPT_FASTOPEN;
691                         *p++ = len;
692                 }
693
694                 memcpy(p, foc->val, foc->len);
695                 if ((len & 3) == 2) {
696                         p[foc->len] = TCPOPT_NOP;
697                         p[foc->len + 1] = TCPOPT_NOP;
698                 }
699                 ptr += (len + 3) >> 2;
700         }
701
702         smc_options_write(ptr, &options);
703
704         mptcp_options_write(ptr, opts);
705 }
706
707 static void smc_set_option(const struct tcp_sock *tp,
708                            struct tcp_out_options *opts,
709                            unsigned int *remaining)
710 {
711 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
712         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
713                 if (tp->syn_smc) {
714                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
715                                 opts->options |= OPTION_SMC;
716                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
717                         }
718                 }
719         }
720 #endif
721 }
722
723 static void smc_set_option_cond(const struct tcp_sock *tp,
724                                 const struct inet_request_sock *ireq,
725                                 struct tcp_out_options *opts,
726                                 unsigned int *remaining)
727 {
728 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
729         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
730                 if (tp->syn_smc && ireq->smc_ok) {
731                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
732                                 opts->options |= OPTION_SMC;
733                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
734                         }
735                 }
736         }
737 #endif
738 }
739
740 static void mptcp_set_option_cond(const struct request_sock *req,
741                                   struct tcp_out_options *opts,
742                                   unsigned int *remaining)
743 {
744         if (rsk_is_mptcp(req)) {
745                 unsigned int size;
746
747                 if (mptcp_synack_options(req, &size, &opts->mptcp)) {
748                         if (*remaining >= size) {
749                                 opts->options |= OPTION_MPTCP;
750                                 *remaining -= size;
751                         }
752                 }
753         }
754 }
755
756 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
757  * network wire format yet.
758  */
759 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
760                                 struct tcp_out_options *opts,
761                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
762 {
763         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
764         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
765         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
766
767         *md5 = NULL;
768 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
769         if (static_branch_unlikely(&tcp_md5_needed) &&
770             rcu_access_pointer(tp->md5sig_info)) {
771                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
772                 if (*md5) {
773                         opts->options |= OPTION_MD5;
774                         remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
775                 }
776         }
777 #endif
778
779         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
780          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
781          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
782          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
783          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
784          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
785          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
786          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
787          * going out.  */
788         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
789         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
790
791         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps && !*md5)) {
792                 opts->options |= OPTION_TS;
793                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset;
794                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
795                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
796         }
797         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling)) {
798                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
799                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
800                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
801         }
802         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_sack)) {
803                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
804                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
805                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
806         }
807
808         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
809                 u32 need = fastopen->cookie.len;
810
811                 need += fastopen->cookie.exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
812                                                TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
813                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
814                 if (remaining >= need) {
815                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
816                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
817                         remaining -= need;
818                         tp->syn_fastopen = 1;
819                         tp->syn_fastopen_exp = fastopen->cookie.exp ? 1 : 0;
820                 }
821         }
822
823         smc_set_option(tp, opts, &remaining);
824
825         if (sk_is_mptcp(sk)) {
826                 unsigned int size;
827
828                 if (mptcp_syn_options(sk, skb, &size, &opts->mptcp)) {
829                         opts->options |= OPTION_MPTCP;
830                         remaining -= size;
831                 }
832         }
833
834         bpf_skops_hdr_opt_len(sk, skb, NULL, NULL, 0, opts, &remaining);
835
836         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
837 }
838
839 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
840 static unsigned int tcp_synack_options(const struct sock *sk,
841                                        struct request_sock *req,
842                                        unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
843                                        struct tcp_out_options *opts,
844                                        const struct tcp_md5sig_key *md5,
845                                        struct tcp_fastopen_cookie *foc,
846                                        enum tcp_synack_type synack_type,
847                                        struct sk_buff *syn_skb)
848 {
849         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
850         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
851
852 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
853         if (md5) {
854                 opts->options |= OPTION_MD5;
855                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
856
857                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
858                  * options. There was discussion about disabling SACK
859                  * rather than TS in order to fit in better with old,
860                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
861                  */
862                 if (synack_type != TCP_SYNACK_COOKIE)
863                         ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
864         }
865 #endif
866
867         /* We always send an MSS option. */
868         opts->mss = mss;
869         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
870
871         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
872                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
873                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
874                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
875         }
876         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
877                 opts->options |= OPTION_TS;
878                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tcp_rsk(req)->ts_off;
879                 opts->tsecr = req->ts_recent;
880                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
881         }
882         if (likely(ireq->sack_ok)) {
883                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
884                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
885                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
886         }
887         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
888                 u32 need = foc->len;
889
890                 need += foc->exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
891                                    TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
892                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
893                 if (remaining >= need) {
894                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
895                         opts->fastopen_cookie = foc;
896                         remaining -= need;
897                 }
898         }
899
900         mptcp_set_option_cond(req, opts, &remaining);
901
902         smc_set_option_cond(tcp_sk(sk), ireq, opts, &remaining);
903
904         bpf_skops_hdr_opt_len((struct sock *)sk, skb, req, syn_skb,
905                               synack_type, opts, &remaining);
906
907         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
908 }
909
910 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
911  * final wire format yet.
912  */
913 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
914                                         struct tcp_out_options *opts,
915                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
916 {
917         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
918         unsigned int size = 0;
919         unsigned int eff_sacks;
920
921         opts->options = 0;
922
923         *md5 = NULL;
924 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
925         if (static_branch_unlikely(&tcp_md5_needed) &&
926             rcu_access_pointer(tp->md5sig_info)) {
927                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
928                 if (*md5) {
929                         opts->options |= OPTION_MD5;
930                         size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
931                 }
932         }
933 #endif
934
935         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
936                 opts->options |= OPTION_TS;
937                 opts->tsval = skb ? tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset : 0;
938                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
939                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
940         }
941
942         /* MPTCP options have precedence over SACK for the limited TCP
943          * option space because a MPTCP connection would be forced to
944          * fall back to regular TCP if a required multipath option is
945          * missing. SACK still gets a chance to use whatever space is
946          * left.
947          */
948         if (sk_is_mptcp(sk)) {
949                 unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
950                 unsigned int opt_size = 0;
951
952                 if (mptcp_established_options(sk, skb, &opt_size, remaining,
953                                               &opts->mptcp)) {
954                         opts->options |= OPTION_MPTCP;
955                         size += opt_size;
956                 }
957         }
958
959         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
960         if (unlikely(eff_sacks)) {
961                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
962                 if (unlikely(remaining < TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
963                                          TCPOLEN_SACK_PERBLOCK))
964                         return size;
965
966                 opts->num_sack_blocks =
967                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
968                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
969                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
970
971                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
972                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
973         }
974
975         if (unlikely(BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp,
976                                             BPF_SOCK_OPS_WRITE_HDR_OPT_CB_FLAG))) {
977                 unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
978
979                 bpf_skops_hdr_opt_len(sk, skb, NULL, NULL, 0, opts, &remaining);
980
981                 size = MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
982         }
983
984         return size;
985 }
986
987
988 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
989  *
990  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
991  * to reduce RTT and bufferbloat.
992  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
993  *
994  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
995  * needs to be reallocated in a driver.
996  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
997  *
998  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
999  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
1000  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
1001  */
1002 struct tsq_tasklet {
1003         struct tasklet_struct   tasklet;
1004         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
1005 };
1006 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
1007
1008 static void tcp_tsq_write(struct sock *sk)
1009 {
1010         if ((1 << sk->sk_state) &
1011             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
1012              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK)) {
1013                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1014
1015                 if (tp->lost_out > tp->retrans_out &&
1016                     tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) {
1017                         tcp_mstamp_refresh(tp);
1018                         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
1019                 }
1020
1021                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tp->nonagle,
1022                                0, GFP_ATOMIC);
1023         }
1024 }
1025
1026 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
1027 {
1028         bh_lock_sock(sk);
1029         if (!sock_owned_by_user(sk))
1030                 tcp_tsq_write(sk);
1031         else if (!test_and_set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags))
1032                 sock_hold(sk);
1033         bh_unlock_sock(sk);
1034 }
1035 /*
1036  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
1037  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
1038  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
1039  * interrupt us (non NAPI drivers)
1040  */
1041 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
1042 {
1043         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
1044         LIST_HEAD(list);
1045         unsigned long flags;
1046         struct list_head *q, *n;
1047         struct tcp_sock *tp;
1048         struct sock *sk;
1049
1050         local_irq_save(flags);
1051         list_splice_init(&tsq->head, &list);
1052         local_irq_restore(flags);
1053
1054         list_for_each_safe(q, n, &list) {
1055                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
1056                 list_del(&tp->tsq_node);
1057
1058                 sk = (struct sock *)tp;
1059                 smp_mb__before_atomic();
1060                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &sk->sk_tsq_flags);
1061
1062                 tcp_tsq_handler(sk);
1063                 sk_free(sk);
1064         }
1065 }
1066
1067 #define TCP_DEFERRED_ALL (TCPF_TSQ_DEFERRED |           \
1068                           TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED |   \
1069                           TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED |  \
1070                           TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED)
1071 /**
1072  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
1073  * @sk: socket
1074  *
1075  * called from release_sock() to perform protocol dependent
1076  * actions before socket release.
1077  */
1078 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
1079 {
1080         unsigned long flags, nflags;
1081
1082         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
1083         do {
1084                 flags = sk->sk_tsq_flags;
1085                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
1086                         return;
1087                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
1088         } while (cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, flags, nflags) != flags);
1089
1090         if (flags & TCPF_TSQ_DEFERRED) {
1091                 tcp_tsq_write(sk);
1092                 __sock_put(sk);
1093         }
1094         /* Here begins the tricky part :
1095          * We are called from release_sock() with :
1096          * 1) BH disabled
1097          * 2) sk_lock.slock spinlock held
1098          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
1099          *
1100          * But following code is meant to be called from BH handlers,
1101          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
1102          */
1103         sock_release_ownership(sk);
1104
1105         if (flags & TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED) {
1106                 tcp_write_timer_handler(sk);
1107                 __sock_put(sk);
1108         }
1109         if (flags & TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED) {
1110                 tcp_delack_timer_handler(sk);
1111                 __sock_put(sk);
1112         }
1113         if (flags & TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED) {
1114                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
1115                 __sock_put(sk);
1116         }
1117 }
1118 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
1119
1120 void __init tcp_tasklet_init(void)
1121 {
1122         int i;
1123
1124         for_each_possible_cpu(i) {
1125                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
1126
1127                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
1128                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
1129                              tcp_tasklet_func,
1130                              (unsigned long)tsq);
1131         }
1132 }
1133
1134 /*
1135  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
1136  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
1137  * hold qdisc lock.
1138  */
1139 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
1140 {
1141         struct sock *sk = skb->sk;
1142         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1143         unsigned long flags, nval, oval;
1144
1145         /* Keep one reference on sk_wmem_alloc.
1146          * Will be released by sk_free() from here or tcp_tasklet_func()
1147          */
1148         WARN_ON(refcount_sub_and_test(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc));
1149
1150         /* If this softirq is serviced by ksoftirqd, we are likely under stress.
1151          * Wait until our queues (qdisc + devices) are drained.
1152          * This gives :
1153          * - less callbacks to tcp_write_xmit(), reducing stress (batches)
1154          * - chance for incoming ACK (processed by another cpu maybe)
1155          *   to migrate this flow (skb->ooo_okay will be eventually set)
1156          */
1157         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= SKB_TRUESIZE(1) && this_cpu_ksoftirqd() == current)
1158                 goto out;
1159
1160         for (oval = READ_ONCE(sk->sk_tsq_flags);; oval = nval) {
1161                 struct tsq_tasklet *tsq;
1162                 bool empty;
1163
1164                 if (!(oval & TSQF_THROTTLED) || (oval & TSQF_QUEUED))
1165                         goto out;
1166
1167                 nval = (oval & ~TSQF_THROTTLED) | TSQF_QUEUED;
1168                 nval = cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, oval, nval);
1169                 if (nval != oval)
1170                         continue;
1171
1172                 /* queue this socket to tasklet queue */
1173                 local_irq_save(flags);
1174                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
1175                 empty = list_empty(&tsq->head);
1176                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
1177                 if (empty)
1178                         tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
1179                 local_irq_restore(flags);
1180                 return;
1181         }
1182 out:
1183         sk_free(sk);
1184 }
1185
1186 /* Note: Called under soft irq.
1187  * We can call TCP stack right away, unless socket is owned by user.
1188  */
1189 enum hrtimer_restart tcp_pace_kick(struct hrtimer *timer)
1190 {
1191         struct tcp_sock *tp = container_of(timer, struct tcp_sock, pacing_timer);
1192         struct sock *sk = (struct sock *)tp;
1193
1194         tcp_tsq_handler(sk);
1195         sock_put(sk);
1196
1197         return HRTIMER_NORESTART;
1198 }
1199
1200 static void tcp_update_skb_after_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1201                                       u64 prior_wstamp)
1202 {
1203         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1204
1205         if (sk->sk_pacing_status != SK_PACING_NONE) {
1206                 unsigned long rate = sk->sk_pacing_rate;
1207
1208                 /* Original sch_fq does not pace first 10 MSS
1209                  * Note that tp->data_segs_out overflows after 2^32 packets,
1210                  * this is a minor annoyance.
1211                  */
1212                 if (rate != ~0UL && rate && tp->data_segs_out >= 10) {
1213                         u64 len_ns = div64_ul((u64)skb->len * NSEC_PER_SEC, rate);
1214                         u64 credit = tp->tcp_wstamp_ns - prior_wstamp;
1215
1216                         /* take into account OS jitter */
1217                         len_ns -= min_t(u64, len_ns / 2, credit);
1218                         tp->tcp_wstamp_ns += len_ns;
1219                 }
1220         }
1221         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
1222 }
1223
1224 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(int ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl));
1225 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(int inet6_csk_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl));
1226 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(void tcp_v4_send_check(struct sock *sk, struct sk_buff *skb));
1227
1228 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
1229  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
1230  * transmission and possible later retransmissions.
1231  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
1232  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
1233  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
1234  * device.
1235  *
1236  * We are working here with either a clone of the original
1237  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
1238  */
1239 static int __tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1240                               int clone_it, gfp_t gfp_mask, u32 rcv_nxt)
1241 {
1242         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1243         struct inet_sock *inet;
1244         struct tcp_sock *tp;
1245         struct tcp_skb_cb *tcb;
1246         struct tcp_out_options opts;
1247         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
1248         struct sk_buff *oskb = NULL;
1249         struct tcp_md5sig_key *md5;
1250         struct tcphdr *th;
1251         u64 prior_wstamp;
1252         int err;
1253
1254         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
1255         tp = tcp_sk(sk);
1256         prior_wstamp = tp->tcp_wstamp_ns;
1257         tp->tcp_wstamp_ns = max(tp->tcp_wstamp_ns, tp->tcp_clock_cache);
1258         skb->skb_mstamp_ns = tp->tcp_wstamp_ns;
1259         if (clone_it) {
1260                 TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq
1261                         - tp->snd_una;
1262                 oskb = skb;
1263
1264                 tcp_skb_tsorted_save(oskb) {
1265                         if (unlikely(skb_cloned(oskb)))
1266                                 skb = pskb_copy(oskb, gfp_mask);
1267                         else
1268                                 skb = skb_clone(oskb, gfp_mask);
1269                 } tcp_skb_tsorted_restore(oskb);
1270
1271                 if (unlikely(!skb))
1272                         return -ENOBUFS;
1273                 /* retransmit skbs might have a non zero value in skb->dev
1274                  * because skb->dev is aliased with skb->rbnode.rb_left
1275                  */
1276                 skb->dev = NULL;
1277         }
1278
1279         inet = inet_sk(sk);
1280         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
1281         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
1282
1283         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
1284                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
1285         } else {
1286                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
1287                                                            &md5);
1288                 /* Force a PSH flag on all (GSO) packets to expedite GRO flush
1289                  * at receiver : This slightly improve GRO performance.
1290                  * Note that we do not force the PSH flag for non GSO packets,
1291                  * because they might be sent under high congestion events,
1292                  * and in this case it is better to delay the delivery of 1-MSS
1293                  * packets and thus the corresponding ACK packet that would
1294                  * release the following packet.
1295                  */
1296                 if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1297                         tcb->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
1298         }
1299         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
1300
1301         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
1302          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
1303          * which holds one reference to sk.
1304          *
1305          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
1306          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
1307          */
1308         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
1309
1310         /* If we had to use memory reserve to allocate this skb,
1311          * this might cause drops if packet is looped back :
1312          * Other socket might not have SOCK_MEMALLOC.
1313          * Packets not looped back do not care about pfmemalloc.
1314          */
1315         skb->pfmemalloc = 0;
1316
1317         skb_push(skb, tcp_header_size);
1318         skb_reset_transport_header(skb);
1319
1320         skb_orphan(skb);
1321         skb->sk = sk;
1322         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? __sock_wfree : tcp_wfree;
1323         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
1324         refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
1325
1326         skb_set_dst_pending_confirm(skb, sk->sk_dst_pending_confirm);
1327
1328         /* Build TCP header and checksum it. */
1329         th = (struct tcphdr *)skb->data;
1330         th->source              = inet->inet_sport;
1331         th->dest                = inet->inet_dport;
1332         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
1333         th->ack_seq             = htonl(rcv_nxt);
1334         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
1335                                         tcb->tcp_flags);
1336
1337         th->check               = 0;
1338         th->urg_ptr             = 0;
1339
1340         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
1341         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1342                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1343                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1344                         th->urg = 1;
1345                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1346                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1347                         th->urg = 1;
1348                 }
1349         }
1350
1351         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
1352         skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1353         if (likely(!(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
1354                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1355                 tcp_ecn_send(sk, skb, th, tcp_header_size);
1356         } else {
1357                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1358                  * is never scaled.
1359                  */
1360                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1361         }
1362 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1363         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1364         if (md5) {
1365                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
1366                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1367                                                md5, sk, skb);
1368         }
1369 #endif
1370
1371         /* BPF prog is the last one writing header option */
1372         bpf_skops_write_hdr_opt(sk, skb, NULL, NULL, 0, &opts);
1373
1374         INDIRECT_CALL_INET(icsk->icsk_af_ops->send_check,
1375                            tcp_v6_send_check, tcp_v4_send_check,
1376                            sk, skb);
1377
1378         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1379                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb), rcv_nxt);
1380
1381         if (skb->len != tcp_header_size) {
1382                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1383                 tp->data_segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1384                 tp->bytes_sent += skb->len - tcp_header_size;
1385         }
1386
1387         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1388                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1389                               tcp_skb_pcount(skb));
1390
1391         tp->segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1392         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
1393         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1394         skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
1395
1396         /* Leave earliest departure time in skb->tstamp (skb->skb_mstamp_ns) */
1397
1398         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1399         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1400                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1401
1402         tcp_add_tx_delay(skb, tp);
1403
1404         err = INDIRECT_CALL_INET(icsk->icsk_af_ops->queue_xmit,
1405                                  inet6_csk_xmit, ip_queue_xmit,
1406                                  sk, skb, &inet->cork.fl);
1407
1408         if (unlikely(err > 0)) {
1409                 tcp_enter_cwr(sk);
1410                 err = net_xmit_eval(err);
1411         }
1412         if (!err && oskb) {
1413                 tcp_update_skb_after_send(sk, oskb, prior_wstamp);
1414                 tcp_rate_skb_sent(sk, oskb);
1415         }
1416         return err;
1417 }
1418
1419 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
1420                             gfp_t gfp_mask)
1421 {
1422         return __tcp_transmit_skb(sk, skb, clone_it, gfp_mask,
1423                                   tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
1424 }
1425
1426 /* This routine just queues the buffer for sending.
1427  *
1428  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1429  * otherwise socket can stall.
1430  */
1431 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1432 {
1433         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1434
1435         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1436         WRITE_ONCE(tp->write_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1437         __skb_header_release(skb);
1438         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1439         sk_wmem_queued_add(sk, skb->truesize);
1440         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1441 }
1442
1443 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1444 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1445 {
1446         if (skb->len <= mss_now) {
1447                 /* Avoid the costly divide in the normal
1448                  * non-TSO case.
1449                  */
1450                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1451                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1452         } else {
1453                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1454                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1455         }
1456 }
1457
1458 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1459  * tweaks to fix counters
1460  */
1461 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1462 {
1463         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1464
1465         tp->packets_out -= decr;
1466
1467         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1468                 tp->sacked_out -= decr;
1469         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1470                 tp->retrans_out -= decr;
1471         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1472                 tp->lost_out -= decr;
1473
1474         /* Reno case is special. Sigh... */
1475         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1476                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1477
1478         if (tp->lost_skb_hint &&
1479             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1480             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
1481                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1482
1483         tcp_verify_left_out(tp);
1484 }
1485
1486 static bool tcp_has_tx_tstamp(const struct sk_buff *skb)
1487 {
1488         return TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack ||
1489                 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP);
1490 }
1491
1492 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1493 {
1494         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1495
1496         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(skb)) &&
1497             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1498                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1499                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1500
1501                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1502                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1503                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1504                 TCP_SKB_CB(skb2)->txstamp_ack = TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack;
1505                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack = 0;
1506         }
1507 }
1508
1509 static void tcp_skb_fragment_eor(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1510 {
1511         TCP_SKB_CB(skb2)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1512         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 0;
1513 }
1514
1515 /* Insert buff after skb on the write or rtx queue of sk.  */
1516 static void tcp_insert_write_queue_after(struct sk_buff *skb,
1517                                          struct sk_buff *buff,
1518                                          struct sock *sk,
1519                                          enum tcp_queue tcp_queue)
1520 {
1521         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE)
1522                 __skb_queue_after(&sk->sk_write_queue, skb, buff);
1523         else
1524                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
1525 }
1526
1527 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1528  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1529  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1530  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1531  */
1532 int tcp_fragment(struct sock *sk, enum tcp_queue tcp_queue,
1533                  struct sk_buff *skb, u32 len,
1534                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1535 {
1536         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1537         struct sk_buff *buff;
1538         int nsize, old_factor;
1539         long limit;
1540         int nlen;
1541         u8 flags;
1542
1543         if (WARN_ON(len > skb->len))
1544                 return -EINVAL;
1545
1546         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1547         if (nsize < 0)
1548                 nsize = 0;
1549
1550         /* tcp_sendmsg() can overshoot sk_wmem_queued by one full size skb.
1551          * We need some allowance to not penalize applications setting small
1552          * SO_SNDBUF values.
1553          * Also allow first and last skb in retransmit queue to be split.
1554          */
1555         limit = sk->sk_sndbuf + 2 * SKB_TRUESIZE(GSO_MAX_SIZE);
1556         if (unlikely((sk->sk_wmem_queued >> 1) > limit &&
1557                      tcp_queue != TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE &&
1558                      skb != tcp_rtx_queue_head(sk) &&
1559                      skb != tcp_rtx_queue_tail(sk))) {
1560                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPWQUEUETOOBIG);
1561                 return -ENOMEM;
1562         }
1563
1564         if (skb_unclone(skb, gfp))
1565                 return -ENOMEM;
1566
1567         /* Get a new skb... force flag on. */
1568         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp, true);
1569         if (!buff)
1570                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1571         skb_copy_decrypted(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         buff->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1594
1595         buff->tstamp = skb->tstamp;
1596         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1597
1598         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1599
1600         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1601         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1602         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1603
1604         /* Update delivered info for the new segment */
1605         TCP_SKB_CB(buff)->tx = TCP_SKB_CB(skb)->tx;
1606
1607         /* If this packet has been sent out already, we must
1608          * adjust the various packet counters.
1609          */
1610         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1611                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1612                         tcp_skb_pcount(buff);
1613
1614                 if (diff)
1615                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1616         }
1617
1618         /* Link BUFF into the send queue. */
1619         __skb_header_release(buff);
1620         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, tcp_queue);
1621         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE)
1622                 list_add(&buff->tcp_tsorted_anchor, &skb->tcp_tsorted_anchor);
1623
1624         return 0;
1625 }
1626
1627 /* This is similar to __pskb_pull_tail(). The difference is that pulled
1628  * data is not copied, but immediately discarded.
1629  */
1630 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1631 {
1632         struct skb_shared_info *shinfo;
1633         int i, k, eat;
1634
1635         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1636         if (eat) {
1637                 __skb_pull(skb, eat);
1638                 len -= eat;
1639                 if (!len)
1640                         return 0;
1641         }
1642         eat = len;
1643         k = 0;
1644         shinfo = skb_shinfo(skb);
1645         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1646                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1647
1648                 if (size <= eat) {
1649                         skb_frag_unref(skb, i);
1650                         eat -= size;
1651                 } else {
1652                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1653                         if (eat) {
1654                                 skb_frag_off_add(&shinfo->frags[k], eat);
1655                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1656                                 eat = 0;
1657                         }
1658                         k++;
1659                 }
1660         }
1661         shinfo->nr_frags = k;
1662
1663         skb->data_len -= len;
1664         skb->len = skb->data_len;
1665         return len;
1666 }
1667
1668 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1669 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1670 {
1671         u32 delta_truesize;
1672
1673         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1674                 return -ENOMEM;
1675
1676         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1677
1678         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1679         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1680
1681         if (delta_truesize) {
1682                 skb->truesize      -= delta_truesize;
1683                 sk_wmem_queued_add(sk, -delta_truesize);
1684                 sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1685         }
1686
1687         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1688         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1689                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1690
1691         return 0;
1692 }
1693
1694 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1695 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1696 {
1697         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1698         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1699         int mss_now;
1700
1701         /* Calculate base mss without TCP options:
1702            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1703          */
1704         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1705
1706         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1707         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1708                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1709
1710                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1711                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1712         }
1713
1714         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1715         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1716                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1717
1718         /* Now subtract optional transport overhead */
1719         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1720
1721         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1722         mss_now = max(mss_now, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_snd_mss);
1723         return mss_now;
1724 }
1725
1726 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1727 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1728 {
1729         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1730         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1731                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1732 }
1733
1734 /* Inverse of above */
1735 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1736 {
1737         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1738         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1739         int mtu;
1740
1741         mtu = mss +
1742               tp->tcp_header_len +
1743               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1744               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1745
1746         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1747         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1748                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1749
1750                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1751                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1752         }
1753         return mtu;
1754 }
1755 EXPORT_SYMBOL(tcp_mss_to_mtu);
1756
1757 /* MTU probing init per socket */
1758 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1759 {
1760         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1761         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1762         struct net *net = sock_net(sk);
1763
1764         icsk->icsk_mtup.enabled = net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1765         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1766                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1767         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss);
1768         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1769         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1770                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
1771 }
1772 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1773
1774 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1775
1776    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1777    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1778
1779    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1780    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1781    It also does not include TCP options.
1782
1783    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1784
1785    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1786    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1787    taking into account current pmtu, but never exceeds
1788    tp->rx_opt.mss_clamp.
1789
1790    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1791    DOES NOT include either tcp or ip options.
1792
1793    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1794    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1795  */
1796 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1797 {
1798         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1799         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1800         int mss_now;
1801
1802         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1803                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1804
1805         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1806         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1807
1808         /* And store cached results */
1809         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1810         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1811                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1812         tp->mss_cache = mss_now;
1813
1814         return mss_now;
1815 }
1816 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1817
1818 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1819  * and even PMTU discovery events into account.
1820  */
1821 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1822 {
1823         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1824         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1825         u32 mss_now;
1826         unsigned int header_len;
1827         struct tcp_out_options opts;
1828         struct tcp_md5sig_key *md5;
1829
1830         mss_now = tp->mss_cache;
1831
1832         if (dst) {
1833                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1834                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1835                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1836         }
1837
1838         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1839                      sizeof(struct tcphdr);
1840         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1841          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1842          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1843          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1844         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1845                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1846                 mss_now -= delta;
1847         }
1848
1849         return mss_now;
1850 }
1851
1852 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1853  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1854  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1855  */
1856 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1857 {
1858         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1859
1860         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1861             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1862                 /* Limited by application or receiver window. */
1863                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1864                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1865                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1866                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1867                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1868                 }
1869                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1870         }
1871         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1872 }
1873
1874 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1875 {
1876         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1877         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1878
1879         /* Track the maximum number of outstanding packets in each
1880          * window, and remember whether we were cwnd-limited then.
1881          */
1882         if (!before(tp->snd_una, tp->max_packets_seq) ||
1883             tp->packets_out > tp->max_packets_out ||
1884             is_cwnd_limited) {
1885                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1886                 tp->max_packets_seq = tp->snd_nxt;
1887                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1888         }
1889
1890         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1891                 /* Network is feed fully. */
1892                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1893                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1894         } else {
1895                 /* Network starves. */
1896                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1897                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1898
1899                 if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1900                     (s32)(tcp_jiffies32 - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto &&
1901                     !ca_ops->cong_control)
1902                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1903
1904                 /* The following conditions together indicate the starvation
1905                  * is caused by insufficient sender buffer:
1906                  * 1) just sent some data (see tcp_write_xmit)
1907                  * 2) not cwnd limited (this else condition)
1908                  * 3) no more data to send (tcp_write_queue_empty())
1909                  * 4) application is hitting buffer limit (SOCK_NOSPACE)
1910                  */
1911                 if (tcp_write_queue_empty(sk) && sk->sk_socket &&
1912                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags) &&
1913                     (1 << sk->sk_state) & (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT))
1914                         tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
1915         }
1916 }
1917
1918 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1919 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1920 {
1921         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1922                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1923 }
1924
1925 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1926  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1927  * The test is really :
1928  * if ((skb->len % mss) != 0)
1929  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1930  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1931  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1932  */
1933 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1934                                 const struct sk_buff *skb)
1935 {
1936         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1937                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1938 }
1939
1940 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1941  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1942  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1943  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1944  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1945  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1946  */
1947 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1948                             int nonagle)
1949 {
1950         return partial &&
1951                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1952                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1953 }
1954
1955 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1956  * to send one TSO packet per ms
1957  */
1958 static u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now,
1959                             int min_tso_segs)
1960 {
1961         u32 bytes, segs;
1962
1963         bytes = min_t(unsigned long,
1964                       sk->sk_pacing_rate >> READ_ONCE(sk->sk_pacing_shift),
1965                       sk->sk_gso_max_size - 1 - MAX_TCP_HEADER);
1966
1967         /* Goal is to send at least one packet per ms,
1968          * not one big TSO packet every 100 ms.
1969          * This preserves ACK clocking and is consistent
1970          * with tcp_tso_should_defer() heuristic.
1971          */
1972         segs = max_t(u32, bytes / mss_now, min_tso_segs);
1973
1974         return segs;
1975 }
1976
1977 /* Return the number of segments we want in the skb we are transmitting.
1978  * See if congestion control module wants to decide; otherwise, autosize.
1979  */
1980 static u32 tcp_tso_segs(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1981 {
1982         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1983         u32 min_tso, tso_segs;
1984
1985         min_tso = ca_ops->min_tso_segs ?
1986                         ca_ops->min_tso_segs(sk) :
1987                         sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_tso_segs;
1988
1989         tso_segs = tcp_tso_autosize(sk, mss_now, min_tso);
1990         return min_t(u32, tso_segs, sk->sk_gso_max_segs);
1991 }
1992
1993 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1994 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1995                                         const struct sk_buff *skb,
1996                                         unsigned int mss_now,
1997                                         unsigned int max_segs,
1998                                         int nonagle)
1999 {
2000         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2001         u32 partial, needed, window, max_len;
2002
2003         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2004         max_len = mss_now * max_segs;
2005
2006         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
2007                 return max_len;
2008
2009         needed = min(skb->len, window);
2010
2011         if (max_len <= needed)
2012                 return max_len;
2013
2014         partial = needed % mss_now;
2015         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
2016          * to include this last segment in this skb.
2017          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
2018          */
2019         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
2020                 return needed - partial;
2021
2022         return needed;
2023 }
2024
2025 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
2026  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
2027  */
2028 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
2029                                          const struct sk_buff *skb)
2030 {
2031         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
2032
2033         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
2034         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
2035             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
2036                 return 1;
2037
2038         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
2039         cwnd = tp->snd_cwnd;
2040         if (in_flight >= cwnd)
2041                 return 0;
2042
2043         /* For better scheduling, ensure we have at least
2044          * 2 GSO packets in flight.
2045          */
2046         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
2047         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
2048 }
2049
2050 /* Initialize TSO state of a skb.
2051  * This must be invoked the first time we consider transmitting
2052  * SKB onto the wire.
2053  */
2054 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
2055 {
2056         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
2057
2058         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
2059                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2060                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
2061         }
2062         return tso_segs;
2063 }
2064
2065
2066 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
2067  * sent now.
2068  */
2069 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
2070                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
2071 {
2072         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
2073          * write_queue (they have no chances to get new data).
2074          *
2075          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
2076          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
2077          */
2078         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
2079                 return true;
2080
2081         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
2082         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
2083                 return true;
2084
2085         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
2086                 return true;
2087
2088         return false;
2089 }
2090
2091 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
2092 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
2093                              const struct sk_buff *skb,
2094                              unsigned int cur_mss)
2095 {
2096         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2097
2098         if (skb->len > cur_mss)
2099                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
2100
2101         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
2102 }
2103
2104 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
2105  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
2106  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
2107  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
2108  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
2109  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
2110  */
2111 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
2112                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
2113 {
2114         int nlen = skb->len - len;
2115         struct sk_buff *buff;
2116         u8 flags;
2117
2118         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
2119         if (skb->len != skb->data_len)
2120                 return tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
2121                                     skb, len, mss_now, gfp);
2122
2123         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp, true);
2124         if (unlikely(!buff))
2125                 return -ENOMEM;
2126         skb_copy_decrypted(buff, skb);
2127
2128         sk_wmem_queued_add(sk, buff->truesize);
2129         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
2130         buff->truesize += nlen;
2131         skb->truesize -= nlen;
2132
2133         /* Correct the sequence numbers. */
2134         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
2135         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2136         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
2137
2138         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
2139         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2140         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
2141         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
2142
2143         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
2144         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
2145
2146         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
2147
2148         buff->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2149         skb_split(skb, buff, len);
2150         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
2151
2152         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
2153         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2154         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
2155
2156         /* Link BUFF into the send queue. */
2157         __skb_header_release(buff);
2158         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE);
2159
2160         return 0;
2161 }
2162
2163 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
2164  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
2165  *
2166  * This algorithm is from John Heffner.
2167  */
2168 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
2169                                  bool *is_cwnd_limited,
2170                                  bool *is_rwnd_limited,
2171                                  u32 max_segs)
2172 {
2173         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2174         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
2175         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2176         struct sk_buff *head;
2177         int win_divisor;
2178         s64 delta;
2179
2180         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
2181                 goto send_now;
2182
2183         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
2184          * only if the last write was recent (1 ms).
2185          * Note that tp->tcp_wstamp_ns can be in the future if we have
2186          * packets waiting in a qdisc or device for EDT delivery.
2187          */
2188         delta = tp->tcp_clock_cache - tp->tcp_wstamp_ns - NSEC_PER_MSEC;
2189         if (delta > 0)
2190                 goto send_now;
2191
2192         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
2193
2194         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1);
2195         BUG_ON(tp->snd_cwnd <= in_flight);
2196
2197         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2198
2199         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
2200         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
2201
2202         limit = min(send_win, cong_win);
2203
2204         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
2205         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
2206                 goto send_now;
2207
2208         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
2209         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
2210                 goto send_now;
2211
2212         win_divisor = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_tso_win_divisor);
2213         if (win_divisor) {
2214                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
2215
2216                 /* If at least some fraction of a window is available,
2217                  * just use it.
2218                  */
2219                 chunk /= win_divisor;
2220                 if (limit >= chunk)
2221                         goto send_now;
2222         } else {
2223                 /* Different approach, try not to defer past a single
2224                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
2225                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
2226                  * then send now.
2227                  */
2228                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
2229                         goto send_now;
2230         }
2231
2232         /* TODO : use tsorted_sent_queue ? */
2233         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
2234         if (!head)
2235                 goto send_now;
2236         delta = tp->tcp_clock_cache - head->tstamp;
2237         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
2238         if ((s64)(delta - (u64)NSEC_PER_USEC * (tp->srtt_us >> 4)) < 0)
2239                 goto send_now;
2240
2241         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
2242          * Three cases are tracked :
2243          * 1) We are cwnd-limited
2244          * 2) We are rwnd-limited
2245          * 3) We are application limited.
2246          */
2247         if (cong_win < send_win) {
2248                 if (cong_win <= skb->len) {
2249                         *is_cwnd_limited = true;
2250                         return true;
2251                 }
2252         } else {
2253                 if (send_win <= skb->len) {
2254                         *is_rwnd_limited = true;
2255                         return true;
2256                 }
2257         }
2258
2259         /* If this packet won't get more data, do not wait. */
2260         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) ||
2261             TCP_SKB_CB(skb)->eor)
2262                 goto send_now;
2263
2264         return true;
2265
2266 send_now:
2267         return false;
2268 }
2269
2270 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
2271 {
2272         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2273         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2274         struct net *net = sock_net(sk);
2275         u32 interval;
2276         s32 delta;
2277
2278         interval = net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval;
2279         delta = tcp_jiffies32 - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
2280         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
2281                 int mss = tcp_current_mss(sk);
2282
2283                 /* Update current search range */
2284                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2285                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
2286                         sizeof(struct tcphdr) +
2287                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
2288                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
2289
2290                 /* Update probe time stamp */
2291                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
2292         }
2293 }
2294
2295 static bool tcp_can_coalesce_send_queue_head(struct sock *sk, int len)
2296 {
2297         struct sk_buff *skb, *next;
2298
2299         skb = tcp_send_head(sk);
2300         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2301                 if (len <= skb->len)
2302                         break;
2303
2304                 if (unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->eor) || tcp_has_tx_tstamp(skb))
2305                         return false;
2306
2307                 len -= skb->len;
2308         }
2309
2310         return true;
2311 }
2312
2313 /* Create a new MTU probe if we are ready.
2314  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
2315  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
2316  * changes resulting in larger path MTUs.
2317  *
2318  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
2319  *         1 if a probe was sent,
2320  *         -1 otherwise
2321  */
2322 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
2323 {
2324         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2325         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2326         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
2327         struct net *net = sock_net(sk);
2328         int probe_size;
2329         int size_needed;
2330         int copy, len;
2331         int mss_now;
2332         int interval;
2333
2334         /* Not currently probing/verifying,
2335          * not in recovery,
2336          * have enough cwnd, and
2337          * not SACKing (the variable headers throw things off)
2338          */
2339         if (likely(!icsk->icsk_mtup.enabled ||
2340                    icsk->icsk_mtup.probe_size ||
2341                    inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
2342                    tp->snd_cwnd < 11 ||
2343                    tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack))
2344                 return -1;
2345
2346         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
2347          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
2348          * smaller than a threshold, backoff from probing.
2349          */
2350         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2351         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
2352                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
2353         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
2354         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
2355         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
2356          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
2357          * probing process by not resetting search range to its orignal.
2358          */
2359         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
2360                 interval < net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold) {
2361                 /* Check whether enough time has elaplased for
2362                  * another round of probing.
2363                  */
2364                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
2365                 return -1;
2366         }
2367
2368         /* Have enough data in the send queue to probe? */
2369         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
2370                 return -1;
2371
2372         if (tp->snd_wnd < size_needed)
2373                 return -1;
2374         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
2375                 return 0;
2376
2377         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
2378         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
2379                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
2380                         return -1;
2381                 else
2382                         return 0;
2383         }
2384
2385         if (!tcp_can_coalesce_send_queue_head(sk, probe_size))
2386                 return -1;
2387
2388         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
2389         nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC, false);
2390         if (!nskb)
2391                 return -1;
2392         sk_wmem_queued_add(sk, nskb->truesize);
2393         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2394
2395         skb = tcp_send_head(sk);
2396         skb_copy_decrypted(nskb, skb);
2397
2398         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2399         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
2400         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
2401         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
2402         nskb->csum = 0;
2403         nskb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2404
2405         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
2406         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
2407
2408         len = 0;
2409         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2410                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
2411                 skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
2412
2413                 if (skb->len <= copy) {
2414                         /* We've eaten all the data from this skb.
2415                          * Throw it away. */
2416                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2417                         /* If this is the last SKB we copy and eor is set
2418                          * we need to propagate it to the new skb.
2419                          */
2420                         TCP_SKB_CB(nskb)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
2421                         tcp_skb_collapse_tstamp(nskb, skb);
2422                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2423                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2424                 } else {
2425                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2426                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2427                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
2428                                 skb_pull(skb, copy);
2429                         } else {
2430                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
2431                                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2432                         }
2433                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2434                 }
2435
2436                 len += copy;
2437
2438                 if (len >= probe_size)
2439                         break;
2440         }
2441         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2442
2443         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2444          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2445          */
2446         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2447                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2448                  * effectively two packets. */
2449                 tp->snd_cwnd--;
2450                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2451
2452                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2453                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2454                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2455
2456                 return 1;
2457         }
2458
2459         return -1;
2460 }
2461
2462 static bool tcp_pacing_check(struct sock *sk)
2463 {
2464         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2465
2466         if (!tcp_needs_internal_pacing(sk))
2467                 return false;
2468
2469         if (tp->tcp_wstamp_ns <= tp->tcp_clock_cache)
2470                 return false;
2471
2472         if (!hrtimer_is_queued(&tp->pacing_timer)) {
2473                 hrtimer_start(&tp->pacing_timer,
2474                               ns_to_ktime(tp->tcp_wstamp_ns),
2475                               HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_SOFT);
2476                 sock_hold(sk);
2477         }
2478         return true;
2479 }
2480
2481 /* TCP Small Queues :
2482  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2483  * (These limits are doubled for retransmits)
2484  * This allows for :
2485  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2486  *  - faster recovery
2487  *  - high rates
2488  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2489  * of queued bytes to ensure line rate.
2490  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2491  */
2492 static bool tcp_small_queue_check(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
2493                                   unsigned int factor)
2494 {
2495         unsigned long limit;
2496
2497         limit = max_t(unsigned long,
2498                       2 * skb->truesize,
2499                       sk->sk_pacing_rate >> READ_ONCE(sk->sk_pacing_shift));
2500         if (sk->sk_pacing_status == SK_PACING_NONE)
2501                 limit = min_t(unsigned long, limit,
2502                               sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_limit_output_bytes);
2503         limit <<= factor;
2504
2505         if (static_branch_unlikely(&tcp_tx_delay_enabled) &&
2506             tcp_sk(sk)->tcp_tx_delay) {
2507                 u64 extra_bytes = (u64)sk->sk_pacing_rate * tcp_sk(sk)->tcp_tx_delay;
2508
2509                 /* TSQ is based on skb truesize sum (sk_wmem_alloc), so we
2510                  * approximate our needs assuming an ~100% skb->truesize overhead.
2511                  * USEC_PER_SEC is approximated by 2^20.
2512                  * do_div(extra_bytes, USEC_PER_SEC/2) is replaced by a right shift.
2513                  */
2514                 extra_bytes >>= (20 - 1);
2515                 limit += extra_bytes;
2516         }
2517         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2518                 /* Always send skb if rtx queue is empty.
2519                  * No need to wait for TX completion to call us back,
2520                  * after softirq/tasklet schedule.
2521                  * This helps when TX completions are delayed too much.
2522                  */
2523                 if (tcp_rtx_queue_empty(sk))
2524                         return false;
2525
2526                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2527                 /* It is possible TX completion already happened
2528                  * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2529                  * test again the condition.
2530                  */
2531                 smp_mb__after_atomic();
2532                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2533                         return true;
2534         }
2535         return false;
2536 }
2537
2538 static void tcp_chrono_set(struct tcp_sock *tp, const enum tcp_chrono new)
2539 {
2540         const u32 now = tcp_jiffies32;
2541         enum tcp_chrono old = tp->chrono_type;
2542
2543         if (old > TCP_CHRONO_UNSPEC)
2544                 tp->chrono_stat[old - 1] += now - tp->chrono_start;
2545         tp->chrono_start = now;
2546         tp->chrono_type = new;
2547 }
2548
2549 void tcp_chrono_start(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2550 {
2551         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2552
2553         /* If there are multiple conditions worthy of tracking in a
2554          * chronograph then the highest priority enum takes precedence
2555          * over the other conditions. So that if something "more interesting"
2556          * starts happening, stop the previous chrono and start a new one.
2557          */
2558         if (type > tp->chrono_type)
2559                 tcp_chrono_set(tp, type);
2560 }
2561
2562 void tcp_chrono_stop(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2563 {
2564         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2565
2566
2567         /* There are multiple conditions worthy of tracking in a
2568          * chronograph, so that the highest priority enum takes
2569          * precedence over the other conditions (see tcp_chrono_start).
2570          * If a condition stops, we only stop chrono tracking if
2571          * it's the "most interesting" or current chrono we are
2572          * tracking and starts busy chrono if we have pending data.
2573          */
2574         if (tcp_rtx_and_write_queues_empty(sk))
2575                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_UNSPEC);
2576         else if (type == tp->chrono_type)
2577                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_BUSY);
2578 }
2579
2580 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2581  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2582  * window for us.
2583  *
2584  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2585  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2586  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2587  *
2588  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2589  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2590
2591  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2592  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2593  */
2594 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2595                            int push_one, gfp_t gfp)
2596 {
2597         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2598         struct sk_buff *skb;
2599         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2600         int cwnd_quota;
2601         int result;
2602         bool is_cwnd_limited = false, is_rwnd_limited = false;
2603         u32 max_segs;
2604
2605         sent_pkts = 0;
2606
2607         tcp_mstamp_refresh(tp);
2608         if (!push_one) {
2609                 /* Do MTU probing. */
2610                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2611                 if (!result) {
2612                         return false;
2613                 } else if (result > 0) {
2614                         sent_pkts = 1;
2615                 }
2616         }
2617
2618         max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
2619         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2620                 unsigned int limit;
2621
2622                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2623                         /* "skb_mstamp_ns" is used as a start point for the retransmit timer */
2624                         skb->skb_mstamp_ns = tp->tcp_wstamp_ns = tp->tcp_clock_cache;
2625                         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
2626                         tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2627                         goto repair; /* Skip network transmission */
2628                 }
2629
2630                 if (tcp_pacing_check(sk))
2631                         break;
2632
2633                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2634                 BUG_ON(!tso_segs);
2635
2636                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2637                 if (!cwnd_quota) {
2638                         if (push_one == 2)
2639                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2640                                 cwnd_quota = 1;
2641                         else
2642                                 break;
2643                 }
2644
2645                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now))) {
2646                         is_rwnd_limited = true;
2647                         break;
2648                 }
2649
2650                 if (tso_segs == 1) {
2651                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2652                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2653                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2654                                 break;
2655                 } else {
2656                         if (!push_one &&
2657                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2658                                                  &is_rwnd_limited, max_segs))
2659                                 break;
2660                 }
2661
2662                 limit = mss_now;
2663                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2664                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2665                                                     min_t(unsigned int,
2666                                                           cwnd_quota,
2667                                                           max_segs),
2668                                                     nonagle);
2669
2670                 if (skb->len > limit &&
2671                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2672                         break;
2673
2674                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 0))
2675                         break;
2676
2677                 /* Argh, we hit an empty skb(), presumably a thread
2678                  * is sleeping in sendmsg()/sk_stream_wait_memory().
2679                  * We do not want to send a pure-ack packet and have
2680                  * a strange looking rtx queue with empty packet(s).
2681                  */
2682                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq == TCP_SKB_CB(skb)->seq)
2683                         break;
2684
2685                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2686                         break;
2687
2688 repair:
2689                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2690                  * This call will increment packets_out.
2691                  */
2692                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2693
2694                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2695                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2696
2697                 if (push_one)
2698                         break;
2699         }
2700
2701         if (is_rwnd_limited)
2702                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2703         else
2704                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2705
2706         is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd);
2707         if (likely(sent_pkts || is_cwnd_limited))
2708                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2709
2710         if (likely(sent_pkts)) {
2711                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2712                         tp->prr_out += sent_pkts;
2713
2714                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2715                 if (push_one != 2)
2716                         tcp_schedule_loss_probe(sk, false);
2717                 return false;
2718         }
2719         return !tp->packets_out && !tcp_write_queue_empty(sk);
2720 }
2721
2722 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk, bool advancing_rto)
2723 {
2724         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2725         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2726         u32 timeout, rto_delta_us;
2727         int early_retrans;
2728
2729         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2730          * finishes.
2731          */
2732         if (rcu_access_pointer(tp->fastopen_rsk))
2733                 return false;
2734
2735         early_retrans = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_early_retrans;
2736         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2737          * not in loss recovery, that are either limited by cwnd or application.
2738          */
2739         if ((early_retrans != 3 && early_retrans != 4) ||
2740             !tp->packets_out || !tcp_is_sack(tp) ||
2741             (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open &&
2742              icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR))
2743                 return false;
2744
2745         /* Probe timeout is 2*rtt. Add minimum RTO to account
2746          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2747          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2748          */
2749         if (tp->srtt_us) {
2750                 timeout = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 2);
2751                 if (tp->packets_out == 1)
2752                         timeout += TCP_RTO_MIN;
2753                 else
2754                         timeout += TCP_TIMEOUT_MIN;
2755         } else {
2756                 timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
2757         }
2758
2759         /* If the RTO formula yields an earlier time, then use that time. */
2760         rto_delta_us = advancing_rto ?
2761                         jiffies_to_usecs(inet_csk(sk)->icsk_rto) :
2762                         tcp_rto_delta_us(sk);  /* How far in future is RTO? */
2763         if (rto_delta_us > 0)
2764                 timeout = min_t(u32, timeout, usecs_to_jiffies(rto_delta_us));
2765
2766         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout, TCP_RTO_MAX);
2767         return true;
2768 }
2769
2770 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2771  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2772  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2773  */
2774 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2775                                     const struct sk_buff *skb)
2776 {
2777         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2778                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2779                               LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2780                 return true;
2781         }
2782         return false;
2783 }
2784
2785 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2786  * retransmit the last segment.
2787  */
2788 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2789 {
2790         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2791         struct sk_buff *skb;
2792         int pcount;
2793         int mss = tcp_current_mss(sk);
2794
2795         /* At most one outstanding TLP */
2796         if (tp->tlp_high_seq)
2797                 goto rearm_timer;
2798
2799         tp->tlp_retrans = 0;
2800         skb = tcp_send_head(sk);
2801         if (skb && tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2802                 pcount = tp->packets_out;
2803                 tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2804                 if (tp->packets_out > pcount)
2805                         goto probe_sent;
2806                 goto rearm_timer;
2807         }
2808         skb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
2809         if (unlikely(!skb)) {
2810                 WARN_ONCE(tp->packets_out,
2811                           "invalid inflight: %u state %u cwnd %u mss %d\n",
2812                           tp->packets_out, sk->sk_state, tp->snd_cwnd, mss);
2813                 inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2814                 return;
2815         }
2816
2817         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2818                 goto rearm_timer;
2819
2820         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2821         if (WARN_ON(!pcount))
2822                 goto rearm_timer;
2823
2824         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2825                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
2826                                           (pcount - 1) * mss, mss,
2827                                           GFP_ATOMIC)))
2828                         goto rearm_timer;
2829                 skb = skb_rb_next(skb);
2830         }
2831
2832         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2833                 goto rearm_timer;
2834
2835         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1))
2836                 goto rearm_timer;
2837
2838         tp->tlp_retrans = 1;
2839
2840 probe_sent:
2841         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2842         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2843
2844         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2845         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2846         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2847 rearm_timer:
2848         tcp_rearm_rto(sk);
2849 }
2850
2851 /* Push out any pending frames which were held back due to
2852  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2853  * The socket must be locked by the caller.
2854  */
2855 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2856                                int nonagle)
2857 {
2858         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2859          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2860          * all will be happy.
2861          */
2862         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2863                 return;
2864
2865         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2866                            sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC)))
2867                 tcp_check_probe_timer(sk);
2868 }
2869
2870 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2871  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2872  */
2873 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2874 {
2875         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2876
2877         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2878
2879         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2880 }
2881
2882 /* This function returns the amount that we can raise the
2883  * usable window based on the following constraints
2884  *
2885  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2886  * 2. We limit memory per socket
2887  *
2888  * RFC 1122:
2889  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2890  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2891  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2892  *
2893  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2894  * it at least MSS bytes.
2895  *
2896  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2897  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2898  *
2899  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2900  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2901  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2902  * window to always advance by a single byte.
2903  *
2904  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2905  * then this will not be a problem.
2906  *
2907  * BSD seems to make the following compromise:
2908  *
2909  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2910  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2911  *      then set the window to 0.
2912  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2913  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2914  *      and from being larger than the largest representable value.
2915  *
2916  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2917  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2918  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2919  * those cases where the window is constrained on the sender side
2920  * because the pipeline is full.
2921  *
2922  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2923  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2924  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2925  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2926  * of having a fixed window size at almost all times.
2927  *
2928  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2929  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2930  *
2931  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2932  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2933  */
2934 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2935 {
2936         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2937         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2938         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2939          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2940          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2941          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2942          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2943          */
2944         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2945         int free_space = tcp_space(sk);
2946         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2947         int full_space, window;
2948
2949         if (sk_is_mptcp(sk))
2950                 mptcp_space(sk, &free_space, &allowed_space);
2951
2952         full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2953
2954         if (unlikely(mss > full_space)) {
2955                 mss = full_space;
2956                 if (mss <= 0)
2957                         return 0;
2958         }
2959         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2960                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2961
2962                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
2963                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2964                                                4U * tp->advmss);
2965
2966                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2967                  * increase it due to wscale.
2968                  */
2969                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2970
2971                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2972                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2973                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2974                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2975                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2976                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2977                  */
2978                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2979                         return 0;
2980         }
2981
2982         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2983                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2984
2985         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2986          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2987          */
2988         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2989                 window = free_space;
2990
2991                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2992                  * Import case: prevent zero window announcement if
2993                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2994                  */
2995                 window = ALIGN(window, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
2996         } else {
2997                 window = tp->rcv_wnd;
2998                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2999                  * Window clamp already applied above.
3000                  * If our current window offering is within 1 mss of the
3001                  * free space we just keep it. This prevents the divide
3002                  * and multiply from happening most of the time.
3003                  * We also don't do any window rounding when the free space
3004                  * is too small.
3005                  */
3006                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
3007                         window = rounddown(free_space, mss);
3008                 else if (mss == full_space &&
3009                          free_space > window + (full_space >> 1))
3010                         window = free_space;
3011         }
3012
3013         return window;
3014 }
3015
3016 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
3017                              const struct sk_buff *next_skb)
3018 {
3019         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(next_skb))) {
3020                 const struct skb_shared_info *next_shinfo =
3021                         skb_shinfo(next_skb);
3022                 struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
3023
3024                 shinfo->tx_flags |= next_shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
3025                 shinfo->tskey = next_shinfo->tskey;
3026                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack |=
3027                         TCP_SKB_CB(next_skb)->txstamp_ack;
3028         }
3029 }
3030
3031 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
3032 static bool tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3033 {
3034         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3035         struct sk_buff *next_skb = skb_rb_next(skb);
3036         int next_skb_size;
3037
3038         next_skb_size = next_skb->len;
3039
3040         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
3041
3042         if (next_skb_size) {
3043                 if (next_skb_size <= skb_availroom(skb))
3044                         skb_copy_bits(next_skb, 0, skb_put(skb, next_skb_size),
3045                                       next_skb_size);
3046                 else if (!tcp_skb_shift(skb, next_skb, 1, next_skb_size))
3047                         return false;
3048         }
3049         tcp_highest_sack_replace(sk, next_skb, skb);
3050
3051         /* Update sequence range on original skb. */
3052         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
3053
3054         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
3055         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
3056
3057         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
3058          * packet counting does not break.
3059          */
3060         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
3061         TCP_SKB_CB(skb)->eor = TCP_SKB_CB(next_skb)->eor;
3062
3063         /* changed transmit queue under us so clear hints */
3064         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
3065         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
3066                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
3067
3068         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
3069
3070         tcp_skb_collapse_tstamp(skb, next_skb);
3071
3072         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(next_skb, sk);
3073         return true;
3074 }
3075
3076 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
3077 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3078 {
3079         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
3080                 return false;
3081         if (skb_cloned(skb))
3082                 return false;
3083         /* Some heuristics for collapsing over SACK'd could be invented */
3084         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
3085                 return false;
3086
3087         return true;
3088 }
3089
3090 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
3091  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
3092  */
3093 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
3094                                      int space)
3095 {
3096         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3097         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
3098         bool first = true;
3099
3100         if (!sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_retrans_collapse)
3101                 return;
3102         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
3103                 return;
3104
3105         skb_rbtree_walk_from_safe(skb, tmp) {
3106                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
3107                         break;
3108
3109                 if (!tcp_skb_can_collapse(to, skb))
3110                         break;
3111
3112                 space -= skb->len;
3113
3114                 if (first) {
3115                         first = false;
3116                         continue;
3117                 }
3118
3119                 if (space < 0)
3120                         break;
3121
3122                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
3123                         break;
3124
3125                 if (!tcp_collapse_retrans(sk, to))
3126                         break;
3127         }
3128 }
3129
3130 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
3131  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
3132  * error occurred which prevented the send.
3133  */
3134 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
3135 {
3136         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3137         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3138         unsigned int cur_mss;
3139         int diff, len, err;
3140
3141
3142         /* Inconclusive MTU probe */
3143         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
3144                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
3145
3146         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
3147          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
3148          */
3149         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
3150             min_t(u32, sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2),
3151                   sk->sk_sndbuf))
3152                 return -EAGAIN;
3153
3154         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
3155                 return -EBUSY;
3156
3157         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
3158                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))) {
3159                         WARN_ON_ONCE(1);
3160                         return -EINVAL;
3161                 }
3162                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3163                         return -ENOMEM;
3164         }
3165
3166         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3167                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3168
3169         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
3170
3171         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
3172          * new window, do not retransmit it. The exception is the
3173          * case, when window is shrunk to zero. In this case
3174          * our retransmit serves as a zero window probe.
3175          */
3176         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
3177             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
3178                 return -EAGAIN;
3179
3180         len = cur_mss * segs;
3181         if (skb->len > len) {
3182                 if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb, len,
3183                                  cur_mss, GFP_ATOMIC))
3184                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
3185         } else {
3186                 if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
3187                         return -ENOMEM;
3188
3189                 diff = tcp_skb_pcount(skb);
3190                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, cur_mss);
3191                 diff -= tcp_skb_pcount(skb);
3192                 if (diff)
3193                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
3194                 if (skb->len < cur_mss)
3195                         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
3196         }
3197
3198         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
3199         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
3200                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
3201
3202         /* Update global and local TCP statistics. */
3203         segs = tcp_skb_pcount(skb);
3204         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS, segs);
3205         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
3206                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3207         tp->total_retrans += segs;
3208         tp->bytes_retrans += skb->len;
3209
3210         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
3211          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
3212          * beyond what csum_start can cover.
3213          */
3214         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
3215                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
3216                 struct sk_buff *nskb;
3217
3218                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3219                         nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3220                         if (nskb) {
3221                                 nskb->dev = NULL;
3222                                 err = tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC);
3223                         } else {
3224                                 err = -ENOBUFS;
3225                         }
3226                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3227
3228                 if (!err) {
3229                         tcp_update_skb_after_send(sk, skb, tp->tcp_wstamp_ns);
3230                         tcp_rate_skb_sent(sk, skb);
3231                 }
3232         } else {
3233                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3234         }
3235
3236         /* To avoid taking spuriously low RTT samples based on a timestamp
3237          * for a transmit that never happened, always mark EVER_RETRANS
3238          */
3239         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
3240
3241         if (BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB_FLAG))
3242                 tcp_call_bpf_3arg(sk, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB,
3243                                   TCP_SKB_CB(skb)->seq, segs, err);
3244
3245         if (likely(!err)) {
3246                 trace_tcp_retransmit_skb(sk, skb);
3247         } else if (err != -EBUSY) {
3248                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL, segs);
3249         }
3250         return err;
3251 }
3252
3253 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
3254 {
3255         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3256         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs);
3257
3258         if (err == 0) {
3259 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3260                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
3261                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
3262                 }
3263 #endif
3264                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
3265                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
3266         }
3267
3268         /* Save stamp of the first (attempted) retransmit. */
3269         if (!tp->retrans_stamp)
3270                 tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
3271
3272         if (tp->undo_retrans < 0)
3273                 tp->undo_retrans = 0;
3274         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
3275         return err;
3276 }
3277
3278 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
3279  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
3280  * resending the rest of the retransmit queue, until either
3281  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
3282  */
3283 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
3284 {
3285         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3286         struct sk_buff *skb, *rtx_head, *hole = NULL;
3287         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3288         bool rearm_timer = false;
3289         u32 max_segs;
3290         int mib_idx;
3291
3292         if (!tp->packets_out)
3293                 return;
3294
3295         rtx_head = tcp_rtx_queue_head(sk);
3296         skb = tp->retransmit_skb_hint ?: rtx_head;
3297         max_segs = tcp_tso_segs(sk, tcp_current_mss(sk));
3298         skb_rbtree_walk_from(skb) {
3299                 __u8 sacked;
3300                 int segs;
3301
3302                 if (tcp_pacing_check(sk))
3303                         break;
3304
3305                 /* we could do better than to assign each time */
3306                 if (!hole)
3307                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
3308
3309                 segs = tp->snd_cwnd - tcp_packets_in_flight(tp);
3310                 if (segs <= 0)
3311                         break;
3312                 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
3313                 /* In case tcp_shift_skb_data() have aggregated large skbs,
3314                  * we need to make sure not sending too bigs TSO packets
3315                  */
3316                 segs = min_t(int, segs, max_segs);
3317
3318                 if (tp->retrans_out >= tp->lost_out) {
3319                         break;
3320                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
3321                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
3322                                 hole = skb;
3323                         continue;
3324
3325                 } else {
3326                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
3327                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
3328                         else
3329                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
3330                 }
3331
3332                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
3333                         continue;
3334
3335                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 1))
3336                         break;
3337
3338                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs))
3339                         break;
3340
3341                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), mib_idx, tcp_skb_pcount(skb));
3342
3343                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
3344                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
3345
3346                 if (skb == rtx_head &&
3347                     icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_REO_TIMEOUT)
3348                         rearm_timer = true;
3349
3350         }
3351         if (rearm_timer)
3352                 tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3353                                      inet_csk(sk)->icsk_rto,
3354                                      TCP_RTO_MAX);
3355 }
3356
3357 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
3358  * connection tear down and (memory) recovery.
3359  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
3360  * or even be forced to close flow without any FIN.
3361  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
3362  * with edge trigger epoll()
3363  */
3364 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
3365 {
3366         int amt;
3367
3368         if (size <= sk->sk_forward_alloc)
3369                 return;
3370         amt = sk_mem_pages(size);
3371         sk->sk_forward_alloc += amt * SK_MEM_QUANTUM;
3372         sk_memory_allocated_add(sk, amt);
3373
3374         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg)
3375                 mem_cgroup_charge_skmem(sk->sk_memcg, amt);
3376 }
3377
3378 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
3379  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
3380  */
3381 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
3382 {
3383         struct sk_buff *skb, *tskb, *tail = tcp_write_queue_tail(sk);
3384         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3385
3386         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
3387          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
3388          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
3389          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
3390          */
3391         tskb = tail;
3392         if (!tskb && tcp_under_memory_pressure(sk))
3393                 tskb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
3394
3395         if (tskb) {
3396                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
3397                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
3398                 tp->write_seq++;
3399                 if (!tail) {
3400                         /* This means tskb was already sent.
3401                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
3402                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
3403                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
3404                          * does not change tp->snd_nxt.
3405                          */
3406                         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->snd_nxt + 1);
3407                         return;
3408                 }
3409         } else {
3410                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
3411                 if (unlikely(!skb))
3412                         return;
3413
3414                 INIT_LIST_HEAD(&skb->tcp_tsorted_anchor);
3415                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3416                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
3417                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
3418                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
3419                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
3420                 tcp_queue_skb(sk, skb);
3421         }
3422         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
3423 }
3424
3425 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
3426  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
3427  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
3428  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
3429  */
3430 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
3431 {
3432         struct sk_buff *skb;
3433
3434         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
3435
3436         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
3437         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
3438         if (!skb) {
3439                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3440                 return;
3441         }
3442
3443         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3444         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3445         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
3446                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
3447         tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3448         /* Send it off. */
3449         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
3450                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3451
3452         /* skb of trace_tcp_send_reset() keeps the skb that caused RST,
3453          * skb here is different to the troublesome skb, so use NULL
3454          */
3455         trace_tcp_send_reset(sk, NULL);
3456 }
3457
3458 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
3459  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
3460  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
3461  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
3462  * and rcv_wscale values will not be correct.
3463  */
3464 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
3465 {
3466         struct sk_buff *skb;
3467
3468         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
3469         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3470                 pr_err("%s: wrong queue state\n", __func__);
3471                 return -EFAULT;
3472         }
3473         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
3474                 if (skb_cloned(skb)) {
3475                         struct sk_buff *nskb;
3476
3477                         tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3478                                 nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
3479                         } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3480                         if (!nskb)
3481                                 return -ENOMEM;
3482                         INIT_LIST_HEAD(&nskb->tcp_tsorted_anchor);
3483                         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
3484                         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3485                         __skb_header_release(nskb);
3486                         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, nskb);
3487                         sk_wmem_queued_add(sk, nskb->truesize);
3488                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
3489                         skb = nskb;
3490                 }
3491
3492                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
3493                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
3494         }
3495         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3496 }
3497
3498 /**
3499  * tcp_make_synack - Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3500  * @sk: listener socket
3501  * @dst: dst entry attached to the SYNACK. It is consumed and caller
3502  *       should not use it again.
3503  * @req: request_sock pointer
3504  * @foc: cookie for tcp fast open
3505  * @synack_type: Type of synack to prepare
3506  * @syn_skb: SYN packet just received.  It could be NULL for rtx case.
3507  */
3508 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3509                                 struct request_sock *req,
3510                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3511                                 enum tcp_synack_type synack_type,
3512                                 struct sk_buff *syn_skb)
3513 {
3514         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3515         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3516         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3517         struct tcp_out_options opts;
3518         struct sk_buff *skb;
3519         int tcp_header_size;
3520         struct tcphdr *th;
3521         int mss;
3522         u64 now;
3523
3524         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3525         if (unlikely(!skb)) {
3526                 dst_release(dst);
3527                 return NULL;
3528         }
3529         /* Reserve space for headers. */
3530         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3531
3532         switch (synack_type) {
3533         case TCP_SYNACK_NORMAL:
3534                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3535                 break;
3536         case TCP_SYNACK_COOKIE:
3537                 /* Under synflood, we do not attach skb to a socket,
3538                  * to avoid false sharing.
3539                  */
3540                 break;
3541         case TCP_SYNACK_FASTOPEN:
3542                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3543                  * cpu might call us concurrently.
3544                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3545                  */
3546                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3547                 break;
3548         }
3549         skb_dst_set(skb, dst);
3550
3551         mss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3552
3553         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3554         now = tcp_clock_ns();
3555 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3556         if (unlikely(synack_type == TCP_SYNACK_COOKIE && ireq->tstamp_ok))
3557                 skb->skb_mstamp_ns = cookie_init_timestamp(req, now);
3558         else
3559 #endif
3560         {
3561                 skb->skb_mstamp_ns = now;
3562                 if (!tcp_rsk(req)->snt_synack) /* Timestamp first SYNACK */
3563                         tcp_rsk(req)->snt_synack = tcp_skb_timestamp_us(skb);
3564         }
3565
3566 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3567         rcu_read_lock();
3568         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3569 #endif
3570         skb_set_hash(skb, tcp_rsk(req)->txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
3571         /* bpf program will be interested in the tcp_flags */
3572         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK;
3573         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, md5,
3574                                              foc, synack_type,
3575                                              syn_skb) + sizeof(*th);
3576
3577         skb_push(skb, tcp_header_size);
3578         skb_reset_transport_header(skb);
3579
3580         th = (struct tcphdr *)skb->data;
3581         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3582         th->syn = 1;
3583         th->ack = 1;
3584         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3585         th->source = htons(ireq->ir_num);
3586         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3587         skb->mark = ireq->ir_mark;
3588         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3589         th->seq = htonl(tcp_rsk(req)->snt_isn);
3590         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3591         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3592
3593         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3594         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3595         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), NULL, &opts);
3596         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3597         __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3598
3599 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3600         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3601         if (md5)
3602                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3603                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3604         rcu_read_unlock();
3605 #endif
3606
3607         bpf_skops_write_hdr_opt((struct sock *)sk, skb, req, syn_skb,
3608                                 synack_type, &opts);
3609
3610         skb->skb_mstamp_ns = now;
3611         tcp_add_tx_delay(skb, tp);
3612
3613         return skb;
3614 }
3615 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3616
3617 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3618 {
3619         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3620         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3621         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3622
3623         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3624                 return;
3625
3626         rcu_read_lock();
3627         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3628         if (likely(ca && bpf_try_module_get(ca, ca->owner))) {
3629                 bpf_module_put(icsk->icsk_ca_ops, icsk->icsk_ca_ops->owner);
3630                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3631                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3632         }
3633         rcu_read_unlock();
3634 }
3635
3636 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3637 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3638 {
3639         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3640         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3641         __u8 rcv_wscale;
3642         u32 rcv_wnd;
3643
3644         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3645          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3646          */
3647         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
3648         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps)
3649                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
3650
3651 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3652         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk))
3653                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
3654 #endif
3655
3656         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3657         if (tp->rx_opt.user_mss)
3658                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3659         tp->max_window = 0;
3660         tcp_mtup_init(sk);
3661         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3662
3663         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3664
3665         if (!tp->window_clamp)
3666                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3667         tp->advmss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3668
3669         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3670
3671         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3672         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3673             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3674                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3675
3676         rcv_wnd = tcp_rwnd_init_bpf(sk);
3677         if (rcv_wnd == 0)
3678                 rcv_wnd = dst_metric(dst, RTAX_INITRWND);
3679
3680         tcp_select_initial_window(sk, tcp_full_space(sk),
3681                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3682                                   &tp->rcv_wnd,
3683                                   &tp->window_clamp,
3684                                   sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling,
3685                                   &rcv_wscale,
3686                                   rcv_wnd);
3687
3688         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3689         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3690
3691         sk->sk_err = 0;
3692         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3693         tp->snd_wnd = 0;
3694         tcp_init_wl(tp, 0);
3695         tcp_write_queue_purge(sk);
3696         tp->snd_una = tp->write_seq;
3697         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3698         tp->snd_up = tp->write_seq;
3699         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->write_seq);
3700
3701         if (likely(!tp->repair))
3702                 tp->rcv_nxt = 0;
3703         else
3704                 tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3705         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3706         WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
3707
3708         inet_csk(sk)->icsk_rto = tcp_timeout_init(sk);
3709         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3710         tcp_clear_retrans(tp);
3711 }
3712
3713 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3714 {
3715         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3716         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3717
3718         tcb->end_seq += skb->len;
3719         __skb_header_release(skb);
3720         sk_wmem_queued_add(sk, skb->truesize);
3721         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3722         WRITE_ONCE(tp->write_seq, tcb->end_seq);
3723         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3724 }
3725
3726 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3727  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3728  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3729  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3730  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3731  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3732  */
3733 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3734 {
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
3750         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
3751                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3752
3753         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3754
3755         /* limit to order-0 allocations */
3756         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3757
3758         syn_data = sk_stream_alloc_skb(sk, space, sk->sk_allocation, false);
3759         if (!syn_data)
3760                 goto fallback;
3761         syn_data->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3762         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3763         if (space) {
3764                 int copied = copy_from_iter(skb_put(syn_data, space), space,
3765                                             &fo->data->msg_iter);
3766                 if (unlikely(!copied)) {
3767                         tcp_skb_tsorted_anchor_cleanup(syn_data);
3768                         kfree_skb(syn_data);
3769                         goto fallback;
3770                 }
3771                 if (copied != space) {
3772                         skb_trim(syn_data, copied);
3773                         space = copied;
3774                 }
3775                 skb_zcopy_set(syn_data, fo->uarg, NULL);
3776         }
3777         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3778         if (space == fo->size)
3779                 fo->data = NULL;
3780         fo->copied = space;
3781
3782         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3783         if (syn_data->len)
3784                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3785
3786         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3787
3788         syn->skb_mstamp_ns = syn_data->skb_mstamp_ns;
3789
3790         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3791          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3792          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3793          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3794          */
3795         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3796         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3797         if (!err) {
3798                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3799                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, syn_data);
3800                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3801                 goto done;
3802         }
3803
3804         /* data was not sent, put it in write_queue */
3805         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, syn_data);
3806         tp->packets_out -= tcp_skb_pcount(syn_data);
3807
3808 fallback:
3809         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3810         if (fo->cookie.len > 0)
3811                 fo->cookie.len = 0;
3812         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3813         if (err)
3814                 tp->syn_fastopen = 0;
3815 done:
3816         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3817         return err;
3818 }
3819
3820 /* Build a SYN and send it off. */
3821 int tcp_connect(struct sock *sk)
3822 {
3823         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3824         struct sk_buff *buff;
3825         int err;
3826
3827         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_TCP_CONNECT_CB, 0, NULL);
3828
3829         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3830                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3831
3832         tcp_connect_init(sk);
3833
3834         if (unlikely(tp->repair)) {
3835                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3836                 return 0;
3837         }
3838
3839         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, sk->sk_allocation, true);
3840         if (unlikely(!buff))
3841                 return -ENOBUFS;
3842
3843         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3844         tcp_mstamp_refresh(tp);
3845         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp(tp);
3846         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3847         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3848         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
3849
3850         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3851         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3852               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3853         if (err == -ECONNREFUSED)
3854                 return err;
3855
3856         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3857          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3858          */
3859         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->write_seq);
3860         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3861         buff = tcp_send_head(sk);
3862         if (unlikely(buff)) {
3863                 WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->seq);
3864                 tp->pushed_seq  = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3865         }
3866         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3867
3868         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3869         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3870                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3871         return 0;
3872 }
3873 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3874
3875 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3876  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3877  * for details.
3878  */
3879 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3880 {
3881         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3882         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3883         unsigned long timeout;
3884
3885         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3886                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3887                 int max_ato = HZ / 2;
3888
3889                 if (inet_csk_in_pingpong_mode(sk) ||
3890                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3891                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3892
3893                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3894
3895                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3896                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3897                  * directly.
3898                  */
3899                 if (tp->srtt_us) {
3900                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3901                                         TCP_DELACK_MIN);
3902
3903                         if (rtt < max_ato)
3904                                 max_ato = rtt;
3905                 }
3906
3907                 ato = min(ato, max_ato);
3908         }
3909
3910         ato = min_t(u32, ato, inet_csk(sk)->icsk_delack_max);
3911
3912         /* Stay within the limit we were given */
3913         timeout = jiffies + ato;
3914
3915         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3916         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3917                 /* If delack timer is about to expire, send ACK now. */
3918                 if (time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3919                         tcp_send_ack(sk);
3920                         return;
3921                 }
3922
3923                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3924                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3925         }
3926         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3927         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3928         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3929 }
3930
3931 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3932 void __tcp_send_ack(struct sock *sk, u32 rcv_nxt)
3933 {
3934         struct sk_buff *buff;
3935
3936         /* If we have been reset, we may not send again. */
3937         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3938                 return;
3939
3940         /* We are not putting this on the write queue, so
3941          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3942          * sock.
3943          */
3944         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3945                          sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3946         if (unlikely(!buff)) {
3947                 struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3948                 unsigned long delay;
3949
3950                 delay = TCP_DELACK_MAX << icsk->icsk_ack.retry;
3951                 if (delay < TCP_RTO_MAX)
3952                         icsk->icsk_ack.retry++;
3953                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3954                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3955                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK, delay, TCP_RTO_MAX);
3956                 return;
3957         }
3958
3959         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3960         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3961         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3962
3963         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
3964          * too much.
3965          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
3966          */
3967         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
3968
3969         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3970         __tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, (__force gfp_t)0, rcv_nxt);
3971 }
3972 EXPORT_SYMBOL_GPL(__tcp_send_ack);
3973
3974 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3975 {
3976         __tcp_send_ack(sk, tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
3977 }
3978
3979 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3980  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3981  *
3982  * Question: what should we make while urgent mode?
3983  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3984  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3985  *
3986  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3987  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3988  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3989  */
3990 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
3991 {
3992         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3993         struct sk_buff *skb;
3994
3995         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3996         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3997                         sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3998         if (!skb)
3999                 return -1;
4000
4001         /* Reserve space for headers and set control bits. */
4002         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
4003         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
4004          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
4005          * send it.
4006          */
4007         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
4008         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
4009         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, (__force gfp_t)0);
4010 }
4011
4012 /* Called from setsockopt( ... TCP_REPAIR ) */
4013 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
4014 {
4015         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
4016                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
4017                 tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
4018                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
4019         }
4020 }
4021
4022 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
4023 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
4024 {
4025         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4026         struct sk_buff *skb;
4027
4028         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4029                 return -1;
4030
4031         skb = tcp_send_head(sk);
4032         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
4033                 int err;
4034                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
4035                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4036
4037                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
4038                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4039
4040                 /* We are probing the opening of a window
4041                  * but the window size is != 0
4042                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
4043                  */
4044                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
4045                     skb->len > mss) {
4046                         seg_size = min(seg_size, mss);
4047                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
4048                         if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
4049                                          skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
4050                                 return -1;
4051                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
4052                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
4053
4054                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
4055                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
4056                 if (!err)
4057                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
4058                 return err;
4059         } else {
4060                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
4061                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
4062                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
4063         }
4064 }
4065
4066 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
4067  * a partial packet else a zero probe.
4068  */
4069 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
4070 {
4071         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
4072         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4073         struct net *net = sock_net(sk);
4074         unsigned long timeout;
4075         int err;
4076
4077         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
4078
4079         if (tp->packets_out || tcp_write_queue_empty(sk)) {
4080                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
4081                 icsk->icsk_probes_out = 0;
4082                 icsk->icsk_backoff = 0;
4083                 return;
4084         }
4085
4086         icsk->icsk_probes_out++;
4087         if (err <= 0) {
4088                 if (icsk->icsk_backoff < net->ipv4.sysctl_tcp_retries2)
4089                         icsk->icsk_backoff++;
4090                 timeout = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
4091         } else {
4092                 /* If packet was not sent due to local congestion,
4093                  * Let senders fight for local resources conservatively.
4094                  */
4095                 timeout = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
4096         }
4097         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0, timeout, TCP_RTO_MAX);
4098 }
4099
4100 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
4101 {
4102         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
4103         struct flowi fl;
4104         int res;
4105
4106         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
4107         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, TCP_SYNACK_NORMAL,
4108                                   NULL);
4109         if (!res) {
4110                 __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
4111                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
4112                 if (unlikely(tcp_passive_fastopen(sk)))
4113                         tcp_sk(sk)->total_retrans++;
4114                 trace_tcp_retransmit_synack(sk, req);
4115         }
4116         return res;
4117 }
4118 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);