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