Merge branch 'kvm-fix-svm-races' into kvm-master
[linux-2.6-microblaze.git] / net / ipv4 / tcp_output.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
4  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
5  *              interface as the means of communication with the user level.
6  *
7  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
8  *
9  * Authors:     Ross Biro
10  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
11  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
12  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
13  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
14  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
15  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
16  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
17  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
18  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
19  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
20  */
21
22 /*
23  * Changes:     Pedro Roque     :       Retransmit queue handled by TCP.
24  *                              :       Fragmentation on mtu decrease
25  *                              :       Segment collapse on retransmit
26  *                              :       AF independence
27  *
28  *              Linus Torvalds  :       send_delayed_ack
29  *              David S. Miller :       Charge memory using the right skb
30  *                                      during syn/ack processing.
31  *              David S. Miller :       Output engine completely rewritten.
32  *              Andrea Arcangeli:       SYNACK carry ts_recent in tsecr.
33  *              Cacophonix Gaul :       draft-minshall-nagle-01
34  *              J Hadi Salim    :       ECN support
35  *
36  */
37
38 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
39
40 #include <net/tcp.h>
41 #include <net/mptcp.h>
42
43 #include <linux/compiler.h>
44 #include <linux/gfp.h>
45 #include <linux/module.h>
46 #include <linux/static_key.h>
47
48 #include <trace/events/tcp.h>
49
50 /* Refresh clocks of a TCP socket,
51  * ensuring monotically increasing values.
52  */
53 void tcp_mstamp_refresh(struct tcp_sock *tp)
54 {
55         u64 val = tcp_clock_ns();
56
57         tp->tcp_clock_cache = val;
58         tp->tcp_mstamp = div_u64(val, NSEC_PER_USEC);
59 }
60
61 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
62                            int push_one, gfp_t gfp);
63
64 /* Account for new data that has been sent to the network. */
65 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
66 {
67         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
68         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
69         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
70
71         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
72
73         __skb_unlink(skb, &sk->sk_write_queue);
74         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, skb);
75
76         if (tp->highest_sack == NULL)
77                 tp->highest_sack = skb;
78
79         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
80         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)
81                 tcp_rearm_rto(sk);
82
83         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT,
84                       tcp_skb_pcount(skb));
85 }
86
87 /* SND.NXT, if window was not shrunk or the amount of shrunk was less than one
88  * window scaling factor due to loss of precision.
89  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
90  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
91  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
92  * invalid. OK, let's make this for now:
93  */
94 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
95 {
96         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
97
98         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt) ||
99             (tp->rx_opt.wscale_ok &&
100              ((tp->snd_nxt - tcp_wnd_end(tp)) < (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale))))
101                 return tp->snd_nxt;
102         else
103                 return tcp_wnd_end(tp);
104 }
105
106 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
107  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
108  *
109  * 1. It is independent of path mtu.
110  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
111  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
112  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
113  *    large MSS.
114  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
115  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
116  *    This may be overridden via information stored in routing table.
117  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
118  *    probably even Jumbo".
119  */
120 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
121 {
122         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
123         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
124         int mss = tp->advmss;
125
126         if (dst) {
127                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
128
129                 if (metric < mss) {
130                         mss = metric;
131                         tp->advmss = mss;
132                 }
133         }
134
135         return (__u16)mss;
136 }
137
138 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
139  * This is the first part of cwnd validation mechanism.
140  */
141 void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, s32 delta)
142 {
143         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
144         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
145         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
146
147         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
148
149         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
150         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
151
152         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
153                 cwnd >>= 1;
154         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
155         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
156         tp->snd_cwnd_used = 0;
157 }
158
159 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
160 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
161                                 struct sock *sk)
162 {
163         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
164         const u32 now = tcp_jiffies32;
165
166         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
167                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
168
169         /* If this is the first data packet sent in response to the
170          * previous received data,
171          * and it is a reply for ato after last received packet,
172          * increase pingpong count.
173          */
174         if (before(tp->lsndtime, icsk->icsk_ack.lrcvtime) &&
175             (u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
176                 inet_csk_inc_pingpong_cnt(sk);
177
178         tp->lsndtime = now;
179 }
180
181 /* Account for an ACK we sent. */
182 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts,
183                                       u32 rcv_nxt)
184 {
185         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
186
187         if (unlikely(tp->compressed_ack)) {
188                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPACKCOMPRESSED,
189                               tp->compressed_ack);
190                 tp->compressed_ack = 0;
191                 if (hrtimer_try_to_cancel(&tp->compressed_ack_timer) == 1)
192                         __sock_put(sk);
193         }
194
195         if (unlikely(rcv_nxt != tp->rcv_nxt))
196                 return;  /* Special ACK sent by DCTCP to reflect ECN */
197         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
198         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
199 }
200
201 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
202  * Based on the assumption that the given amount of space
203  * will be offered. Store the results in the tp structure.
204  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
205  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
206  * This MUST be enforced by all callers.
207  */
208 void tcp_select_initial_window(const struct sock *sk, int __space, __u32 mss,
209                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
210                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
211                                __u32 init_rcv_wnd)
212 {
213         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
214
215         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
216         if (*window_clamp == 0)
217                 (*window_clamp) = (U16_MAX << TCP_MAX_WSCALE);
218         space = min(*window_clamp, space);
219
220         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
221         if (space > mss)
222                 space = rounddown(space, mss);
223
224         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
225          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
226          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
227          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
228          * unless the remote has sent us a window scaling option,
229          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
230          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
231          */
232         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
233                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
234         else
235                 (*rcv_wnd) = min_t(u32, space, U16_MAX);
236
237         if (init_rcv_wnd)
238                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
239
240         *rcv_wscale = 0;
241         if (wscale_ok) {
242                 /* Set window scaling on max possible window */
243                 space = max_t(u32, space, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
244                 space = max_t(u32, space, sysctl_rmem_max);
245                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
246                 *rcv_wscale = clamp_t(int, ilog2(space) - 15,
247                                       0, TCP_MAX_WSCALE);
248         }
249         /* Set the clamp no higher than max representable value */
250         (*window_clamp) = min_t(__u32, U16_MAX << (*rcv_wscale), *window_clamp);
251 }
252 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
253
254 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
255  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
256  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
257  * frame.
258  */
259 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
260 {
261         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
262         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
263         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
264         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
265
266         /* Never shrink the offered window */
267         if (new_win < cur_win) {
268                 /* Danger Will Robinson!
269                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
270                  * we will not be able to advertise a zero
271                  * window in time.  --DaveM
272                  *
273                  * Relax Will Robinson.
274                  */
275                 if (new_win == 0)
276                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
277                                       LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
278                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
279         }
280         tp->rcv_wnd = new_win;
281         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
282
283         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
284          * scaled window.
285          */
286         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale &&
287             sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
288                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
289         else
290                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
291
292         /* RFC1323 scaling applied */
293         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
294
295         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
296         if (new_win == 0) {
297                 tp->pred_flags = 0;
298                 if (old_win)
299                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
300                                       LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
301         } else if (old_win == 0) {
302                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
303         }
304
305         return new_win;
306 }
307
308 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
309 static void tcp_ecn_send_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
310 {
311         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
312
313         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
314         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
315                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
316         else if (tcp_ca_needs_ecn(sk) ||
317                  tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk))
318                 INET_ECN_xmit(sk);
319 }
320
321 /* Packet ECN state for a SYN.  */
322 static void tcp_ecn_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
323 {
324         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
325         bool bpf_needs_ecn = tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk);
326         bool use_ecn = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1 ||
327                 tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn;
328
329         if (!use_ecn) {
330                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
331
332                 if (dst && dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_ECN))
333                         use_ecn = true;
334         }
335
336         tp->ecn_flags = 0;
337
338         if (use_ecn) {
339                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
340                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
341                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn)
342                         INET_ECN_xmit(sk);
343         }
344 }
345
346 static void tcp_ecn_clear_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
347 {
348         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn_fallback)
349                 /* tp->ecn_flags are cleared at a later point in time when
350                  * SYN ACK is ultimatively being received.
351                  */
352                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~(TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR);
353 }
354
355 static void
356 tcp_ecn_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
357 {
358         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
359                 th->ece = 1;
360 }
361
362 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
363  * be sent.
364  */
365 static void tcp_ecn_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
366                          struct tcphdr *th, int tcp_header_len)
367 {
368         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
369
370         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
371                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
372                 if (skb->len != tcp_header_len &&
373                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
374                         INET_ECN_xmit(sk);
375                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
376                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
377                                 th->cwr = 1;
378                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
379                         }
380                 } else if (!tcp_ca_needs_ecn(sk)) {
381                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
382                         INET_ECN_dontxmit(sk);
383                 }
384                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
385                         th->ece = 1;
386         }
387 }
388
389 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
390  * auto increment end seqno.
391  */
392 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
393 {
394         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
395
396         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
397         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
398
399         tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
400
401         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
402         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
403                 seq++;
404         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
405 }
406
407 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
408 {
409         return tp->snd_una != tp->snd_up;
410 }
411
412 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
413 #define OPTION_TS               (1 << 1)
414 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
415 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
416 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
417 #define OPTION_SMC              (1 << 9)
418 #define OPTION_MPTCP            (1 << 10)
419
420 static void smc_options_write(__be32 *ptr, u16 *options)
421 {
422 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
423         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
424                 if (unlikely(OPTION_SMC & *options)) {
425                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
426                                        (TCPOPT_NOP  << 16) |
427                                        (TCPOPT_EXP <<  8) |
428                                        (TCPOLEN_EXP_SMC_BASE));
429                         *ptr++ = htonl(TCPOPT_SMC_MAGIC);
430                 }
431         }
432 #endif
433 }
434
435 struct tcp_out_options {
436         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
437         u16 mss;                /* 0 to disable */
438         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
439         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
440         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
441         u8 bpf_opt_len;         /* length of BPF hdr option */
442         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
443         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
444         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
445         struct mptcp_out_options mptcp;
446 };
447
448 static void mptcp_options_write(__be32 *ptr, const struct tcp_sock *tp,
449                                 struct tcp_out_options *opts)
450 {
451 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP)
452         if (unlikely(OPTION_MPTCP & opts->options))
453                 mptcp_write_options(ptr, tp, &opts->mptcp);
454 #endif
455 }
456
457 #ifdef CONFIG_CGROUP_BPF
458 static int bpf_skops_write_hdr_opt_arg0(struct sk_buff *skb,
459                                         enum tcp_synack_type synack_type)
460 {
461         if (unlikely(!skb))
462                 return BPF_WRITE_HDR_TCP_CURRENT_MSS;
463
464         if (unlikely(synack_type == TCP_SYNACK_COOKIE))
465                 return BPF_WRITE_HDR_TCP_SYNACK_COOKIE;
466
467         return 0;
468 }
469
470 /* req, syn_skb and synack_type are used when writing synack */
471 static void bpf_skops_hdr_opt_len(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
472                                   struct request_sock *req,
473                                   struct sk_buff *syn_skb,
474                                   enum tcp_synack_type synack_type,
475                                   struct tcp_out_options *opts,
476                                   unsigned int *remaining)
477 {
478         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
479         int err;
480
481         if (likely(!BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tcp_sk(sk),
482                                            BPF_SOCK_OPS_WRITE_HDR_OPT_CB_FLAG)) ||
483             !*remaining)
484                 return;
485
486         /* *remaining has already been aligned to 4 bytes, so *remaining >= 4 */
487
488         /* init sock_ops */
489         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
490
491         sock_ops.op = BPF_SOCK_OPS_HDR_OPT_LEN_CB;
492
493         if (req) {
494                 /* The listen "sk" cannot be passed here because
495                  * it is not locked.  It would not make too much
496                  * sense to do bpf_setsockopt(listen_sk) based
497                  * on individual connection request also.
498                  *
499                  * Thus, "req" is passed here and the cgroup-bpf-progs
500                  * of the listen "sk" will be run.
501                  *
502                  * "req" is also used here for fastopen even the "sk" here is
503                  * a fullsock "child" sk.  It is to keep the behavior
504                  * consistent between fastopen and non-fastopen on
505                  * the bpf programming side.
506                  */
507                 sock_ops.sk = (struct sock *)req;
508                 sock_ops.syn_skb = syn_skb;
509         } else {
510                 sock_owned_by_me(sk);
511
512                 sock_ops.is_fullsock = 1;
513                 sock_ops.sk = sk;
514         }
515
516         sock_ops.args[0] = bpf_skops_write_hdr_opt_arg0(skb, synack_type);
517         sock_ops.remaining_opt_len = *remaining;
518         /* tcp_current_mss() does not pass a skb */
519         if (skb)
520                 bpf_skops_init_skb(&sock_ops, skb, 0);
521
522         err = BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS_SK(&sock_ops, sk);
523
524         if (err || sock_ops.remaining_opt_len == *remaining)
525                 return;
526
527         opts->bpf_opt_len = *remaining - sock_ops.remaining_opt_len;
528         /* round up to 4 bytes */
529         opts->bpf_opt_len = (opts->bpf_opt_len + 3) & ~3;
530
531         *remaining -= opts->bpf_opt_len;
532 }
533
534 static void bpf_skops_write_hdr_opt(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
535                                     struct request_sock *req,
536                                     struct sk_buff *syn_skb,
537                                     enum tcp_synack_type synack_type,
538                                     struct tcp_out_options *opts)
539 {
540         u8 first_opt_off, nr_written, max_opt_len = opts->bpf_opt_len;
541         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
542         int err;
543
544         if (likely(!max_opt_len))
545                 return;
546
547         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
548
549         sock_ops.op = BPF_SOCK_OPS_WRITE_HDR_OPT_CB;
550
551         if (req) {
552                 sock_ops.sk = (struct sock *)req;
553                 sock_ops.syn_skb = syn_skb;
554         } else {
555                 sock_owned_by_me(sk);
556
557                 sock_ops.is_fullsock = 1;
558                 sock_ops.sk = sk;
559         }
560
561         sock_ops.args[0] = bpf_skops_write_hdr_opt_arg0(skb, synack_type);
562         sock_ops.remaining_opt_len = max_opt_len;
563         first_opt_off = tcp_hdrlen(skb) - max_opt_len;
564         bpf_skops_init_skb(&sock_ops, skb, first_opt_off);
565
566         err = BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS_SK(&sock_ops, sk);
567
568         if (err)
569                 nr_written = 0;
570         else
571                 nr_written = max_opt_len - sock_ops.remaining_opt_len;
572
573         if (nr_written < max_opt_len)
574                 memset(skb->data + first_opt_off + nr_written, TCPOPT_NOP,
575                        max_opt_len - nr_written);
576 }
577 #else
578 static void bpf_skops_hdr_opt_len(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
579                                   struct request_sock *req,
580                                   struct sk_buff *syn_skb,
581                                   enum tcp_synack_type synack_type,
582                                   struct tcp_out_options *opts,
583                                   unsigned int *remaining)
584 {
585 }
586
587 static void bpf_skops_write_hdr_opt(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
588                                     struct request_sock *req,
589                                     struct sk_buff *syn_skb,
590                                     enum tcp_synack_type synack_type,
591                                     struct tcp_out_options *opts)
592 {
593 }
594 #endif
595
596 /* Write previously computed TCP options to the packet.
597  *
598  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
599  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
600  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
601  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
602  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
603  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
604  * particular reason why the ordering would need to be changed).
605  *
606  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
607  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
608  */
609 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
610                               struct tcp_out_options *opts)
611 {
612         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
613
614         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
615                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
616                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
617                 /* overload cookie hash location */
618                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
619                 ptr += 4;
620         }
621
622         if (unlikely(opts->mss)) {
623                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
624                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
625                                opts->mss);
626         }
627
628         if (likely(OPTION_TS & options)) {
629                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
630                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
631                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
632                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
633                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
634                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
635                 } else {
636                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
637                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
638                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
639                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
640                 }
641                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
642                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
643         }
644
645         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
646                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
647                                (TCPOPT_NOP << 16) |
648                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
649                                TCPOLEN_SACK_PERM);
650         }
651
652         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
653                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
654                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
655                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
656                                opts->ws);
657         }
658
659         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
660                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
661                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
662                 int this_sack;
663
664                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
665                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
666                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
667                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
668                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
669
670                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
671                      ++this_sack) {
672                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
673                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
674                 }
675
676                 tp->rx_opt.dsack = 0;
677         }
678
679         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
680                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
681                 u8 *p = (u8 *)ptr;
682                 u32 len; /* Fast Open option length */
683
684                 if (foc->exp) {
685                         len = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
686                         *ptr = htonl((TCPOPT_EXP << 24) | (len << 16) |
687                                      TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
688                         p += TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE;
689                 } else {
690                         len = TCPOLEN_FASTOPEN_BASE + foc->len;
691                         *p++ = TCPOPT_FASTOPEN;
692                         *p++ = len;
693                 }
694
695                 memcpy(p, foc->val, foc->len);
696                 if ((len & 3) == 2) {
697                         p[foc->len] = TCPOPT_NOP;
698                         p[foc->len + 1] = TCPOPT_NOP;
699                 }
700                 ptr += (len + 3) >> 2;
701         }
702
703         smc_options_write(ptr, &options);
704
705         mptcp_options_write(ptr, tp, opts);
706 }
707
708 static void smc_set_option(const struct tcp_sock *tp,
709                            struct tcp_out_options *opts,
710                            unsigned int *remaining)
711 {
712 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
713         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
714                 if (tp->syn_smc) {
715                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
716                                 opts->options |= OPTION_SMC;
717                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
718                         }
719                 }
720         }
721 #endif
722 }
723
724 static void smc_set_option_cond(const struct tcp_sock *tp,
725                                 const struct inet_request_sock *ireq,
726                                 struct tcp_out_options *opts,
727                                 unsigned int *remaining)
728 {
729 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
730         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
731                 if (tp->syn_smc && ireq->smc_ok) {
732                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
733                                 opts->options |= OPTION_SMC;
734                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
735                         }
736                 }
737         }
738 #endif
739 }
740
741 static void mptcp_set_option_cond(const struct request_sock *req,
742                                   struct tcp_out_options *opts,
743                                   unsigned int *remaining)
744 {
745         if (rsk_is_mptcp(req)) {
746                 unsigned int size;
747
748                 if (mptcp_synack_options(req, &size, &opts->mptcp)) {
749                         if (*remaining >= size) {
750                                 opts->options |= OPTION_MPTCP;
751                                 *remaining -= size;
752                         }
753                 }
754         }
755 }
756
757 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
758  * network wire format yet.
759  */
760 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
761                                 struct tcp_out_options *opts,
762                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
763 {
764         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
765         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
766         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
767
768         *md5 = NULL;
769 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
770         if (static_branch_unlikely(&tcp_md5_needed) &&
771             rcu_access_pointer(tp->md5sig_info)) {
772                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
773                 if (*md5) {
774                         opts->options |= OPTION_MD5;
775                         remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
776                 }
777         }
778 #endif
779
780         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
781          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
782          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
783          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
784          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
785          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
786          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
787          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
788          * going out.  */
789         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
790         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
791
792         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps && !*md5)) {
793                 opts->options |= OPTION_TS;
794                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset;
795                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
796                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
797         }
798         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling)) {
799                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
800                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
801                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
802         }
803         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_sack)) {
804                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
805                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
806                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
807         }
808
809         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
810                 u32 need = fastopen->cookie.len;
811
812                 need += fastopen->cookie.exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
813                                                TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
814                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
815                 if (remaining >= need) {
816                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
817                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
818                         remaining -= need;
819                         tp->syn_fastopen = 1;
820                         tp->syn_fastopen_exp = fastopen->cookie.exp ? 1 : 0;
821                 }
822         }
823
824         smc_set_option(tp, opts, &remaining);
825
826         if (sk_is_mptcp(sk)) {
827                 unsigned int size;
828
829                 if (mptcp_syn_options(sk, skb, &size, &opts->mptcp)) {
830                         opts->options |= OPTION_MPTCP;
831                         remaining -= size;
832                 }
833         }
834
835         bpf_skops_hdr_opt_len(sk, skb, NULL, NULL, 0, opts, &remaining);
836
837         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
838 }
839
840 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
841 static unsigned int tcp_synack_options(const struct sock *sk,
842                                        struct request_sock *req,
843                                        unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
844                                        struct tcp_out_options *opts,
845                                        const struct tcp_md5sig_key *md5,
846                                        struct tcp_fastopen_cookie *foc,
847                                        enum tcp_synack_type synack_type,
848                                        struct sk_buff *syn_skb)
849 {
850         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
851         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
852
853 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
854         if (md5) {
855                 opts->options |= OPTION_MD5;
856                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
857
858                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
859                  * options. There was discussion about disabling SACK
860                  * rather than TS in order to fit in better with old,
861                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
862                  */
863                 if (synack_type != TCP_SYNACK_COOKIE)
864                         ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
865         }
866 #endif
867
868         /* We always send an MSS option. */
869         opts->mss = mss;
870         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
871
872         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
873                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
874                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
875                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
876         }
877         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
878                 opts->options |= OPTION_TS;
879                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tcp_rsk(req)->ts_off;
880                 opts->tsecr = req->ts_recent;
881                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
882         }
883         if (likely(ireq->sack_ok)) {
884                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
885                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
886                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
887         }
888         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
889                 u32 need = foc->len;
890
891                 need += foc->exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
892                                    TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
893                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
894                 if (remaining >= need) {
895                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
896                         opts->fastopen_cookie = foc;
897                         remaining -= need;
898                 }
899         }
900
901         mptcp_set_option_cond(req, opts, &remaining);
902
903         smc_set_option_cond(tcp_sk(sk), ireq, opts, &remaining);
904
905         bpf_skops_hdr_opt_len((struct sock *)sk, skb, req, syn_skb,
906                               synack_type, opts, &remaining);
907
908         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
909 }
910
911 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
912  * final wire format yet.
913  */
914 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
915                                         struct tcp_out_options *opts,
916                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
917 {
918         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
919         unsigned int size = 0;
920         unsigned int eff_sacks;
921
922         opts->options = 0;
923
924         *md5 = NULL;
925 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
926         if (static_branch_unlikely(&tcp_md5_needed) &&
927             rcu_access_pointer(tp->md5sig_info)) {
928                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
929                 if (*md5) {
930                         opts->options |= OPTION_MD5;
931                         size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
932                 }
933         }
934 #endif
935
936         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
937                 opts->options |= OPTION_TS;
938                 opts->tsval = skb ? tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset : 0;
939                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
940                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
941         }
942
943         /* MPTCP options have precedence over SACK for the limited TCP
944          * option space because a MPTCP connection would be forced to
945          * fall back to regular TCP if a required multipath option is
946          * missing. SACK still gets a chance to use whatever space is
947          * left.
948          */
949         if (sk_is_mptcp(sk)) {
950                 unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
951                 unsigned int opt_size = 0;
952
953                 if (mptcp_established_options(sk, skb, &opt_size, remaining,
954                                               &opts->mptcp)) {
955                         opts->options |= OPTION_MPTCP;
956                         size += opt_size;
957                 }
958         }
959
960         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
961         if (unlikely(eff_sacks)) {
962                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
963                 if (unlikely(remaining < TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
964                                          TCPOLEN_SACK_PERBLOCK))
965                         return size;
966
967                 opts->num_sack_blocks =
968                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
969                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
970                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
971
972                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
973                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
974         }
975
976         if (unlikely(BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp,
977                                             BPF_SOCK_OPS_WRITE_HDR_OPT_CB_FLAG))) {
978                 unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
979
980                 bpf_skops_hdr_opt_len(sk, skb, NULL, NULL, 0, opts, &remaining);
981
982                 size = MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
983         }
984
985         return size;
986 }
987
988
989 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
990  *
991  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
992  * to reduce RTT and bufferbloat.
993  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
994  *
995  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
996  * needs to be reallocated in a driver.
997  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
998  *
999  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
1000  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
1001  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
1002  */
1003 struct tsq_tasklet {
1004         struct tasklet_struct   tasklet;
1005         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
1006 };
1007 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
1008
1009 static void tcp_tsq_write(struct sock *sk)
1010 {
1011         if ((1 << sk->sk_state) &
1012             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
1013              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK)) {
1014                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1015
1016                 if (tp->lost_out > tp->retrans_out &&
1017                     tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) {
1018                         tcp_mstamp_refresh(tp);
1019                         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
1020                 }
1021
1022                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tp->nonagle,
1023                                0, GFP_ATOMIC);
1024         }
1025 }
1026
1027 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
1028 {
1029         bh_lock_sock(sk);
1030         if (!sock_owned_by_user(sk))
1031                 tcp_tsq_write(sk);
1032         else if (!test_and_set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags))
1033                 sock_hold(sk);
1034         bh_unlock_sock(sk);
1035 }
1036 /*
1037  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
1038  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
1039  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
1040  * interrupt us (non NAPI drivers)
1041  */
1042 static void tcp_tasklet_func(struct tasklet_struct *t)
1043 {
1044         struct tsq_tasklet *tsq = from_tasklet(tsq,  t, tasklet);
1045         LIST_HEAD(list);
1046         unsigned long flags;
1047         struct list_head *q, *n;
1048         struct tcp_sock *tp;
1049         struct sock *sk;
1050
1051         local_irq_save(flags);
1052         list_splice_init(&tsq->head, &list);
1053         local_irq_restore(flags);
1054
1055         list_for_each_safe(q, n, &list) {
1056                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
1057                 list_del(&tp->tsq_node);
1058
1059                 sk = (struct sock *)tp;
1060                 smp_mb__before_atomic();
1061                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &sk->sk_tsq_flags);
1062
1063                 tcp_tsq_handler(sk);
1064                 sk_free(sk);
1065         }
1066 }
1067
1068 #define TCP_DEFERRED_ALL (TCPF_TSQ_DEFERRED |           \
1069                           TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED |   \
1070                           TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED |  \
1071                           TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED)
1072 /**
1073  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
1074  * @sk: socket
1075  *
1076  * called from release_sock() to perform protocol dependent
1077  * actions before socket release.
1078  */
1079 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
1080 {
1081         unsigned long flags, nflags;
1082
1083         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
1084         do {
1085                 flags = sk->sk_tsq_flags;
1086                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
1087                         return;
1088                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
1089         } while (cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, flags, nflags) != flags);
1090
1091         if (flags & TCPF_TSQ_DEFERRED) {
1092                 tcp_tsq_write(sk);
1093                 __sock_put(sk);
1094         }
1095         /* Here begins the tricky part :
1096          * We are called from release_sock() with :
1097          * 1) BH disabled
1098          * 2) sk_lock.slock spinlock held
1099          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
1100          *
1101          * But following code is meant to be called from BH handlers,
1102          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
1103          */
1104         sock_release_ownership(sk);
1105
1106         if (flags & TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED) {
1107                 tcp_write_timer_handler(sk);
1108                 __sock_put(sk);
1109         }
1110         if (flags & TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED) {
1111                 tcp_delack_timer_handler(sk);
1112                 __sock_put(sk);
1113         }
1114         if (flags & TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED) {
1115                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
1116                 __sock_put(sk);
1117         }
1118 }
1119 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
1120
1121 void __init tcp_tasklet_init(void)
1122 {
1123         int i;
1124
1125         for_each_possible_cpu(i) {
1126                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
1127
1128                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
1129                 tasklet_setup(&tsq->tasklet, tcp_tasklet_func);
1130         }
1131 }
1132
1133 /*
1134  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
1135  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
1136  * hold qdisc lock.
1137  */
1138 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
1139 {
1140         struct sock *sk = skb->sk;
1141         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1142         unsigned long flags, nval, oval;
1143
1144         /* Keep one reference on sk_wmem_alloc.
1145          * Will be released by sk_free() from here or tcp_tasklet_func()
1146          */
1147         WARN_ON(refcount_sub_and_test(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc));
1148
1149         /* If this softirq is serviced by ksoftirqd, we are likely under stress.
1150          * Wait until our queues (qdisc + devices) are drained.
1151          * This gives :
1152          * - less callbacks to tcp_write_xmit(), reducing stress (batches)
1153          * - chance for incoming ACK (processed by another cpu maybe)
1154          *   to migrate this flow (skb->ooo_okay will be eventually set)
1155          */
1156         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= SKB_TRUESIZE(1) && this_cpu_ksoftirqd() == current)
1157                 goto out;
1158
1159         for (oval = READ_ONCE(sk->sk_tsq_flags);; oval = nval) {
1160                 struct tsq_tasklet *tsq;
1161                 bool empty;
1162
1163                 if (!(oval & TSQF_THROTTLED) || (oval & TSQF_QUEUED))
1164                         goto out;
1165
1166                 nval = (oval & ~TSQF_THROTTLED) | TSQF_QUEUED;
1167                 nval = cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, oval, nval);
1168                 if (nval != oval)
1169                         continue;
1170
1171                 /* queue this socket to tasklet queue */
1172                 local_irq_save(flags);
1173                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
1174                 empty = list_empty(&tsq->head);
1175                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
1176                 if (empty)
1177                         tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
1178                 local_irq_restore(flags);
1179                 return;
1180         }
1181 out:
1182         sk_free(sk);
1183 }
1184
1185 /* Note: Called under soft irq.
1186  * We can call TCP stack right away, unless socket is owned by user.
1187  */
1188 enum hrtimer_restart tcp_pace_kick(struct hrtimer *timer)
1189 {
1190         struct tcp_sock *tp = container_of(timer, struct tcp_sock, pacing_timer);
1191         struct sock *sk = (struct sock *)tp;
1192
1193         tcp_tsq_handler(sk);
1194         sock_put(sk);
1195
1196         return HRTIMER_NORESTART;
1197 }
1198
1199 static void tcp_update_skb_after_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1200                                       u64 prior_wstamp)
1201 {
1202         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1203
1204         if (sk->sk_pacing_status != SK_PACING_NONE) {
1205                 unsigned long rate = sk->sk_pacing_rate;
1206
1207                 /* Original sch_fq does not pace first 10 MSS
1208                  * Note that tp->data_segs_out overflows after 2^32 packets,
1209                  * this is a minor annoyance.
1210                  */
1211                 if (rate != ~0UL && rate && tp->data_segs_out >= 10) {
1212                         u64 len_ns = div64_ul((u64)skb->len * NSEC_PER_SEC, rate);
1213                         u64 credit = tp->tcp_wstamp_ns - prior_wstamp;
1214
1215                         /* take into account OS jitter */
1216                         len_ns -= min_t(u64, len_ns / 2, credit);
1217                         tp->tcp_wstamp_ns += len_ns;
1218                 }
1219         }
1220         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
1221 }
1222
1223 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(int ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl));
1224 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(int inet6_csk_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl));
1225 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(void tcp_v4_send_check(struct sock *sk, struct sk_buff *skb));
1226
1227 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
1228  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
1229  * transmission and possible later retransmissions.
1230  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
1231  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
1232  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
1233  * device.
1234  *
1235  * We are working here with either a clone of the original
1236  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
1237  */
1238 static int __tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1239                               int clone_it, gfp_t gfp_mask, u32 rcv_nxt)
1240 {
1241         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1242         struct inet_sock *inet;
1243         struct tcp_sock *tp;
1244         struct tcp_skb_cb *tcb;
1245         struct tcp_out_options opts;
1246         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
1247         struct sk_buff *oskb = NULL;
1248         struct tcp_md5sig_key *md5;
1249         struct tcphdr *th;
1250         u64 prior_wstamp;
1251         int err;
1252
1253         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
1254         tp = tcp_sk(sk);
1255         prior_wstamp = tp->tcp_wstamp_ns;
1256         tp->tcp_wstamp_ns = max(tp->tcp_wstamp_ns, tp->tcp_clock_cache);
1257         skb->skb_mstamp_ns = tp->tcp_wstamp_ns;
1258         if (clone_it) {
1259                 TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq
1260                         - tp->snd_una;
1261                 oskb = skb;
1262
1263                 tcp_skb_tsorted_save(oskb) {
1264                         if (unlikely(skb_cloned(oskb)))
1265                                 skb = pskb_copy(oskb, gfp_mask);
1266                         else
1267                                 skb = skb_clone(oskb, gfp_mask);
1268                 } tcp_skb_tsorted_restore(oskb);
1269
1270                 if (unlikely(!skb))
1271                         return -ENOBUFS;
1272                 /* retransmit skbs might have a non zero value in skb->dev
1273                  * because skb->dev is aliased with skb->rbnode.rb_left
1274                  */
1275                 skb->dev = NULL;
1276         }
1277
1278         inet = inet_sk(sk);
1279         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
1280         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
1281
1282         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
1283                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
1284         } else {
1285                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
1286                                                            &md5);
1287                 /* Force a PSH flag on all (GSO) packets to expedite GRO flush
1288                  * at receiver : This slightly improve GRO performance.
1289                  * Note that we do not force the PSH flag for non GSO packets,
1290                  * because they might be sent under high congestion events,
1291                  * and in this case it is better to delay the delivery of 1-MSS
1292                  * packets and thus the corresponding ACK packet that would
1293                  * release the following packet.
1294                  */
1295                 if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1296                         tcb->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
1297         }
1298         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
1299
1300         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
1301          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
1302          * which holds one reference to sk.
1303          *
1304          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
1305          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
1306          */
1307         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
1308
1309         /* If we had to use memory reserve to allocate this skb,
1310          * this might cause drops if packet is looped back :
1311          * Other socket might not have SOCK_MEMALLOC.
1312          * Packets not looped back do not care about pfmemalloc.
1313          */
1314         skb->pfmemalloc = 0;
1315
1316         skb_push(skb, tcp_header_size);
1317         skb_reset_transport_header(skb);
1318
1319         skb_orphan(skb);
1320         skb->sk = sk;
1321         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? __sock_wfree : tcp_wfree;
1322         refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
1323
1324         skb_set_dst_pending_confirm(skb, sk->sk_dst_pending_confirm);
1325
1326         /* Build TCP header and checksum it. */
1327         th = (struct tcphdr *)skb->data;
1328         th->source              = inet->inet_sport;
1329         th->dest                = inet->inet_dport;
1330         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
1331         th->ack_seq             = htonl(rcv_nxt);
1332         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
1333                                         tcb->tcp_flags);
1334
1335         th->check               = 0;
1336         th->urg_ptr             = 0;
1337
1338         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
1339         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1340                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1341                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1342                         th->urg = 1;
1343                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1344                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1345                         th->urg = 1;
1346                 }
1347         }
1348
1349         skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1350         if (likely(!(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
1351                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1352                 tcp_ecn_send(sk, skb, th, tcp_header_size);
1353         } else {
1354                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1355                  * is never scaled.
1356                  */
1357                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1358         }
1359
1360         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
1361
1362 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1363         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1364         if (md5) {
1365                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
1366                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1367                                                md5, sk, skb);
1368         }
1369 #endif
1370
1371         /* BPF prog is the last one writing header option */
1372         bpf_skops_write_hdr_opt(sk, skb, NULL, NULL, 0, &opts);
1373
1374         INDIRECT_CALL_INET(icsk->icsk_af_ops->send_check,
1375                            tcp_v6_send_check, tcp_v4_send_check,
1376                            sk, skb);
1377
1378         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1379                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb), rcv_nxt);
1380
1381         if (skb->len != tcp_header_size) {
1382                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1383                 tp->data_segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1384                 tp->bytes_sent += skb->len - tcp_header_size;
1385         }
1386
1387         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1388                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1389                               tcp_skb_pcount(skb));
1390
1391         tp->segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1392         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
1393         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
1394         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1395         skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
1396
1397         /* Leave earliest departure time in skb->tstamp (skb->skb_mstamp_ns) */
1398
1399         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1400         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1401                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1402
1403         tcp_add_tx_delay(skb, tp);
1404
1405         err = INDIRECT_CALL_INET(icsk->icsk_af_ops->queue_xmit,
1406                                  inet6_csk_xmit, ip_queue_xmit,
1407                                  sk, skb, &inet->cork.fl);
1408
1409         if (unlikely(err > 0)) {
1410                 tcp_enter_cwr(sk);
1411                 err = net_xmit_eval(err);
1412         }
1413         if (!err && oskb) {
1414                 tcp_update_skb_after_send(sk, oskb, prior_wstamp);
1415                 tcp_rate_skb_sent(sk, oskb);
1416         }
1417         return err;
1418 }
1419
1420 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
1421                             gfp_t gfp_mask)
1422 {
1423         return __tcp_transmit_skb(sk, skb, clone_it, gfp_mask,
1424                                   tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
1425 }
1426
1427 /* This routine just queues the buffer for sending.
1428  *
1429  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1430  * otherwise socket can stall.
1431  */
1432 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1433 {
1434         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1435
1436         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1437         WRITE_ONCE(tp->write_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1438         __skb_header_release(skb);
1439         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1440         sk_wmem_queued_add(sk, skb->truesize);
1441         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1442 }
1443
1444 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1445 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1446 {
1447         if (skb->len <= mss_now) {
1448                 /* Avoid the costly divide in the normal
1449                  * non-TSO case.
1450                  */
1451                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1452                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1453         } else {
1454                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1455                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1456         }
1457 }
1458
1459 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1460  * tweaks to fix counters
1461  */
1462 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1463 {
1464         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1465
1466         tp->packets_out -= decr;
1467
1468         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1469                 tp->sacked_out -= decr;
1470         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1471                 tp->retrans_out -= decr;
1472         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1473                 tp->lost_out -= decr;
1474
1475         /* Reno case is special. Sigh... */
1476         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1477                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1478
1479         if (tp->lost_skb_hint &&
1480             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1481             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
1482                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1483
1484         tcp_verify_left_out(tp);
1485 }
1486
1487 static bool tcp_has_tx_tstamp(const struct sk_buff *skb)
1488 {
1489         return TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack ||
1490                 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP);
1491 }
1492
1493 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1494 {
1495         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1496
1497         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(skb)) &&
1498             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1499                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1500                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1501
1502                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1503                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1504                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1505                 TCP_SKB_CB(skb2)->txstamp_ack = TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack;
1506                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack = 0;
1507         }
1508 }
1509
1510 static void tcp_skb_fragment_eor(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1511 {
1512         TCP_SKB_CB(skb2)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1513         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 0;
1514 }
1515
1516 /* Insert buff after skb on the write or rtx queue of sk.  */
1517 static void tcp_insert_write_queue_after(struct sk_buff *skb,
1518                                          struct sk_buff *buff,
1519                                          struct sock *sk,
1520                                          enum tcp_queue tcp_queue)
1521 {
1522         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE)
1523                 __skb_queue_after(&sk->sk_write_queue, skb, buff);
1524         else
1525                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
1526 }
1527
1528 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1529  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1530  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1531  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1532  */
1533 int tcp_fragment(struct sock *sk, enum tcp_queue tcp_queue,
1534                  struct sk_buff *skb, u32 len,
1535                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1536 {
1537         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1538         struct sk_buff *buff;
1539         int nsize, old_factor;
1540         long limit;
1541         int nlen;
1542         u8 flags;
1543
1544         if (WARN_ON(len > skb->len))
1545                 return -EINVAL;
1546
1547         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1548         if (nsize < 0)
1549                 nsize = 0;
1550
1551         /* tcp_sendmsg() can overshoot sk_wmem_queued by one full size skb.
1552          * We need some allowance to not penalize applications setting small
1553          * SO_SNDBUF values.
1554          * Also allow first and last skb in retransmit queue to be split.
1555          */
1556         limit = sk->sk_sndbuf + 2 * SKB_TRUESIZE(GSO_MAX_SIZE);
1557         if (unlikely((sk->sk_wmem_queued >> 1) > limit &&
1558                      tcp_queue != TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE &&
1559                      skb != tcp_rtx_queue_head(sk) &&
1560                      skb != tcp_rtx_queue_tail(sk))) {
1561                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPWQUEUETOOBIG);
1562                 return -ENOMEM;
1563         }
1564
1565         if (skb_unclone(skb, gfp))
1566                 return -ENOMEM;
1567
1568         /* Get a new skb... force flag on. */
1569         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp, true);
1570         if (!buff)
1571                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1572         skb_copy_decrypted(buff, skb);
1573         mptcp_skb_ext_copy(buff, skb);
1574
1575         sk_wmem_queued_add(sk, buff->truesize);
1576         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1577         nlen = skb->len - len - nsize;
1578         buff->truesize += nlen;
1579         skb->truesize -= nlen;
1580
1581         /* Correct the sequence numbers. */
1582         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1583         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1584         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1585
1586         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1587         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1588         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1589         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1590         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1591         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1592
1593         skb_split(skb, buff, len);
1594
1595         buff->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1596
1597         buff->tstamp = skb->tstamp;
1598         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1599
1600         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1601
1602         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1603         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1604         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1605
1606         /* Update delivered info for the new segment */
1607         TCP_SKB_CB(buff)->tx = TCP_SKB_CB(skb)->tx;
1608
1609         /* If this packet has been sent out already, we must
1610          * adjust the various packet counters.
1611          */
1612         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1613                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1614                         tcp_skb_pcount(buff);
1615
1616                 if (diff)
1617                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1618         }
1619
1620         /* Link BUFF into the send queue. */
1621         __skb_header_release(buff);
1622         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, tcp_queue);
1623         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE)
1624                 list_add(&buff->tcp_tsorted_anchor, &skb->tcp_tsorted_anchor);
1625
1626         return 0;
1627 }
1628
1629 /* This is similar to __pskb_pull_tail(). The difference is that pulled
1630  * data is not copied, but immediately discarded.
1631  */
1632 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1633 {
1634         struct skb_shared_info *shinfo;
1635         int i, k, eat;
1636
1637         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1638         if (eat) {
1639                 __skb_pull(skb, eat);
1640                 len -= eat;
1641                 if (!len)
1642                         return 0;
1643         }
1644         eat = len;
1645         k = 0;
1646         shinfo = skb_shinfo(skb);
1647         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1648                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1649
1650                 if (size <= eat) {
1651                         skb_frag_unref(skb, i);
1652                         eat -= size;
1653                 } else {
1654                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1655                         if (eat) {
1656                                 skb_frag_off_add(&shinfo->frags[k], eat);
1657                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1658                                 eat = 0;
1659                         }
1660                         k++;
1661                 }
1662         }
1663         shinfo->nr_frags = k;
1664
1665         skb->data_len -= len;
1666         skb->len = skb->data_len;
1667         return len;
1668 }
1669
1670 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1671 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1672 {
1673         u32 delta_truesize;
1674
1675         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1676                 return -ENOMEM;
1677
1678         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1679
1680         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1681         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1682
1683         if (delta_truesize) {
1684                 skb->truesize      -= delta_truesize;
1685                 sk_wmem_queued_add(sk, -delta_truesize);
1686                 sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1687         }
1688
1689         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1690         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1691                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1692
1693         return 0;
1694 }
1695
1696 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1697 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1698 {
1699         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1700         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1701         int mss_now;
1702
1703         /* Calculate base mss without TCP options:
1704            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1705          */
1706         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1707
1708         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1709         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1710                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1711
1712                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1713                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1714         }
1715
1716         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1717         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1718                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1719
1720         /* Now subtract optional transport overhead */
1721         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1722
1723         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1724         mss_now = max(mss_now, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_snd_mss);
1725         return mss_now;
1726 }
1727
1728 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1729 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1730 {
1731         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1732         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1733                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1734 }
1735
1736 /* Inverse of above */
1737 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1738 {
1739         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1740         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1741         int mtu;
1742
1743         mtu = mss +
1744               tp->tcp_header_len +
1745               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1746               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1747
1748         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1749         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1750                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1751
1752                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1753                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1754         }
1755         return mtu;
1756 }
1757 EXPORT_SYMBOL(tcp_mss_to_mtu);
1758
1759 /* MTU probing init per socket */
1760 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1761 {
1762         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1763         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1764         struct net *net = sock_net(sk);
1765
1766         icsk->icsk_mtup.enabled = net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1767         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1768                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1769         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss);
1770         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1771         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1772                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
1773 }
1774 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1775
1776 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1777
1778    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1779    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1780
1781    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1782    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1783    It also does not include TCP options.
1784
1785    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1786
1787    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1788    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1789    taking into account current pmtu, but never exceeds
1790    tp->rx_opt.mss_clamp.
1791
1792    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1793    DOES NOT include either tcp or ip options.
1794
1795    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1796    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1797  */
1798 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1799 {
1800         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1801         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1802         int mss_now;
1803
1804         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1805                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1806
1807         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1808         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1809
1810         /* And store cached results */
1811         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1812         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1813                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1814         tp->mss_cache = mss_now;
1815
1816         return mss_now;
1817 }
1818 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1819
1820 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1821  * and even PMTU discovery events into account.
1822  */
1823 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1824 {
1825         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1826         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1827         u32 mss_now;
1828         unsigned int header_len;
1829         struct tcp_out_options opts;
1830         struct tcp_md5sig_key *md5;
1831
1832         mss_now = tp->mss_cache;
1833
1834         if (dst) {
1835                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1836                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1837                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1838         }
1839
1840         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1841                      sizeof(struct tcphdr);
1842         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1843          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1844          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1845          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1846         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1847                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1848                 mss_now -= delta;
1849         }
1850
1851         return mss_now;
1852 }
1853
1854 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1855  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1856  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1857  */
1858 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1859 {
1860         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1861
1862         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1863             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1864                 /* Limited by application or receiver window. */
1865                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1866                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1867                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1868                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1869                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1870                 }
1871                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1872         }
1873         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1874 }
1875
1876 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1877 {
1878         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1879         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1880
1881         /* Track the maximum number of outstanding packets in each
1882          * window, and remember whether we were cwnd-limited then.
1883          */
1884         if (!before(tp->snd_una, tp->max_packets_seq) ||
1885             tp->packets_out > tp->max_packets_out ||
1886             is_cwnd_limited) {
1887                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1888                 tp->max_packets_seq = tp->snd_nxt;
1889                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1890         }
1891
1892         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1893                 /* Network is feed fully. */
1894                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1895                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1896         } else {
1897                 /* Network starves. */
1898                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1899                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1900
1901                 if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1902                     (s32)(tcp_jiffies32 - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto &&
1903                     !ca_ops->cong_control)
1904                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1905
1906                 /* The following conditions together indicate the starvation
1907                  * is caused by insufficient sender buffer:
1908                  * 1) just sent some data (see tcp_write_xmit)
1909                  * 2) not cwnd limited (this else condition)
1910                  * 3) no more data to send (tcp_write_queue_empty())
1911                  * 4) application is hitting buffer limit (SOCK_NOSPACE)
1912                  */
1913                 if (tcp_write_queue_empty(sk) && sk->sk_socket &&
1914                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags) &&
1915                     (1 << sk->sk_state) & (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT))
1916                         tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
1917         }
1918 }
1919
1920 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1921 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1922 {
1923         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1924                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1925 }
1926
1927 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1928  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1929  * The test is really :
1930  * if ((skb->len % mss) != 0)
1931  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1932  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1933  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1934  */
1935 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1936                                 const struct sk_buff *skb)
1937 {
1938         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1939                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1940 }
1941
1942 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1943  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1944  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1945  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1946  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1947  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1948  */
1949 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1950                             int nonagle)
1951 {
1952         return partial &&
1953                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1954                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1955 }
1956
1957 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1958  * to send one TSO packet per ms
1959  */
1960 static u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now,
1961                             int min_tso_segs)
1962 {
1963         u32 bytes, segs;
1964
1965         bytes = min_t(unsigned long,
1966                       sk->sk_pacing_rate >> READ_ONCE(sk->sk_pacing_shift),
1967                       sk->sk_gso_max_size - 1 - MAX_TCP_HEADER);
1968
1969         /* Goal is to send at least one packet per ms,
1970          * not one big TSO packet every 100 ms.
1971          * This preserves ACK clocking and is consistent
1972          * with tcp_tso_should_defer() heuristic.
1973          */
1974         segs = max_t(u32, bytes / mss_now, min_tso_segs);
1975
1976         return segs;
1977 }
1978
1979 /* Return the number of segments we want in the skb we are transmitting.
1980  * See if congestion control module wants to decide; otherwise, autosize.
1981  */
1982 static u32 tcp_tso_segs(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1983 {
1984         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1985         u32 min_tso, tso_segs;
1986
1987         min_tso = ca_ops->min_tso_segs ?
1988                         ca_ops->min_tso_segs(sk) :
1989                         sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_tso_segs;
1990
1991         tso_segs = tcp_tso_autosize(sk, mss_now, min_tso);
1992         return min_t(u32, tso_segs, sk->sk_gso_max_segs);
1993 }
1994
1995 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1996 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1997                                         const struct sk_buff *skb,
1998                                         unsigned int mss_now,
1999                                         unsigned int max_segs,
2000                                         int nonagle)
2001 {
2002         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2003         u32 partial, needed, window, max_len;
2004
2005         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2006         max_len = mss_now * max_segs;
2007
2008         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
2009                 return max_len;
2010
2011         needed = min(skb->len, window);
2012
2013         if (max_len <= needed)
2014                 return max_len;
2015
2016         partial = needed % mss_now;
2017         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
2018          * to include this last segment in this skb.
2019          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
2020          */
2021         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
2022                 return needed - partial;
2023
2024         return needed;
2025 }
2026
2027 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
2028  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
2029  */
2030 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
2031                                          const struct sk_buff *skb)
2032 {
2033         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
2034
2035         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
2036         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
2037             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
2038                 return 1;
2039
2040         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
2041         cwnd = tp->snd_cwnd;
2042         if (in_flight >= cwnd)
2043                 return 0;
2044
2045         /* For better scheduling, ensure we have at least
2046          * 2 GSO packets in flight.
2047          */
2048         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
2049         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
2050 }
2051
2052 /* Initialize TSO state of a skb.
2053  * This must be invoked the first time we consider transmitting
2054  * SKB onto the wire.
2055  */
2056 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
2057 {
2058         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
2059
2060         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
2061                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2062                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
2063         }
2064         return tso_segs;
2065 }
2066
2067
2068 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
2069  * sent now.
2070  */
2071 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
2072                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
2073 {
2074         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
2075          * write_queue (they have no chances to get new data).
2076          *
2077          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
2078          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
2079          */
2080         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
2081                 return true;
2082
2083         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
2084         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
2085                 return true;
2086
2087         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
2088                 return true;
2089
2090         return false;
2091 }
2092
2093 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
2094 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
2095                              const struct sk_buff *skb,
2096                              unsigned int cur_mss)
2097 {
2098         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2099
2100         if (skb->len > cur_mss)
2101                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
2102
2103         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
2104 }
2105
2106 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
2107  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
2108  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
2109  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
2110  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
2111  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
2112  */
2113 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
2114                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
2115 {
2116         int nlen = skb->len - len;
2117         struct sk_buff *buff;
2118         u8 flags;
2119
2120         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
2121         if (skb->len != skb->data_len)
2122                 return tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
2123                                     skb, len, mss_now, gfp);
2124
2125         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp, true);
2126         if (unlikely(!buff))
2127                 return -ENOMEM;
2128         skb_copy_decrypted(buff, skb);
2129         mptcp_skb_ext_copy(buff, skb);
2130
2131         sk_wmem_queued_add(sk, buff->truesize);
2132         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
2133         buff->truesize += nlen;
2134         skb->truesize -= nlen;
2135
2136         /* Correct the sequence numbers. */
2137         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
2138         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2139         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
2140
2141         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
2142         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2143         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
2144         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
2145
2146         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
2147         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
2148
2149         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
2150
2151         buff->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2152         skb_split(skb, buff, len);
2153         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
2154
2155         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
2156         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2157         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
2158
2159         /* Link BUFF into the send queue. */
2160         __skb_header_release(buff);
2161         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE);
2162
2163         return 0;
2164 }
2165
2166 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
2167  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
2168  *
2169  * This algorithm is from John Heffner.
2170  */
2171 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
2172                                  bool *is_cwnd_limited,
2173                                  bool *is_rwnd_limited,
2174                                  u32 max_segs)
2175 {
2176         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2177         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
2178         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2179         struct sk_buff *head;
2180         int win_divisor;
2181         s64 delta;
2182
2183         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
2184                 goto send_now;
2185
2186         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
2187          * only if the last write was recent (1 ms).
2188          * Note that tp->tcp_wstamp_ns can be in the future if we have
2189          * packets waiting in a qdisc or device for EDT delivery.
2190          */
2191         delta = tp->tcp_clock_cache - tp->tcp_wstamp_ns - NSEC_PER_MSEC;
2192         if (delta > 0)
2193                 goto send_now;
2194
2195         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
2196
2197         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1);
2198         BUG_ON(tp->snd_cwnd <= in_flight);
2199
2200         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2201
2202         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
2203         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
2204
2205         limit = min(send_win, cong_win);
2206
2207         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
2208         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
2209                 goto send_now;
2210
2211         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
2212         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
2213                 goto send_now;
2214
2215         win_divisor = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_tso_win_divisor);
2216         if (win_divisor) {
2217                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
2218
2219                 /* If at least some fraction of a window is available,
2220                  * just use it.
2221                  */
2222                 chunk /= win_divisor;
2223                 if (limit >= chunk)
2224                         goto send_now;
2225         } else {
2226                 /* Different approach, try not to defer past a single
2227                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
2228                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
2229                  * then send now.
2230                  */
2231                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
2232                         goto send_now;
2233         }
2234
2235         /* TODO : use tsorted_sent_queue ? */
2236         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
2237         if (!head)
2238                 goto send_now;
2239         delta = tp->tcp_clock_cache - head->tstamp;
2240         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
2241         if ((s64)(delta - (u64)NSEC_PER_USEC * (tp->srtt_us >> 4)) < 0)
2242                 goto send_now;
2243
2244         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
2245          * Three cases are tracked :
2246          * 1) We are cwnd-limited
2247          * 2) We are rwnd-limited
2248          * 3) We are application limited.
2249          */
2250         if (cong_win < send_win) {
2251                 if (cong_win <= skb->len) {
2252                         *is_cwnd_limited = true;
2253                         return true;
2254                 }
2255         } else {
2256                 if (send_win <= skb->len) {
2257                         *is_rwnd_limited = true;
2258                         return true;
2259                 }
2260         }
2261
2262         /* If this packet won't get more data, do not wait. */
2263         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) ||
2264             TCP_SKB_CB(skb)->eor)
2265                 goto send_now;
2266
2267         return true;
2268
2269 send_now:
2270         return false;
2271 }
2272
2273 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
2274 {
2275         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2276         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2277         struct net *net = sock_net(sk);
2278         u32 interval;
2279         s32 delta;
2280
2281         interval = net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval;
2282         delta = tcp_jiffies32 - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
2283         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
2284                 int mss = tcp_current_mss(sk);
2285
2286                 /* Update current search range */
2287                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2288                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
2289                         sizeof(struct tcphdr) +
2290                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
2291                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
2292
2293                 /* Update probe time stamp */
2294                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
2295         }
2296 }
2297
2298 static bool tcp_can_coalesce_send_queue_head(struct sock *sk, int len)
2299 {
2300         struct sk_buff *skb, *next;
2301
2302         skb = tcp_send_head(sk);
2303         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2304                 if (len <= skb->len)
2305                         break;
2306
2307                 if (unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->eor) || tcp_has_tx_tstamp(skb))
2308                         return false;
2309
2310                 len -= skb->len;
2311         }
2312
2313         return true;
2314 }
2315
2316 /* Create a new MTU probe if we are ready.
2317  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
2318  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
2319  * changes resulting in larger path MTUs.
2320  *
2321  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
2322  *         1 if a probe was sent,
2323  *         -1 otherwise
2324  */
2325 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
2326 {
2327         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2328         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2329         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
2330         struct net *net = sock_net(sk);
2331         int probe_size;
2332         int size_needed;
2333         int copy, len;
2334         int mss_now;
2335         int interval;
2336
2337         /* Not currently probing/verifying,
2338          * not in recovery,
2339          * have enough cwnd, and
2340          * not SACKing (the variable headers throw things off)
2341          */
2342         if (likely(!icsk->icsk_mtup.enabled ||
2343                    icsk->icsk_mtup.probe_size ||
2344                    inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
2345                    tp->snd_cwnd < 11 ||
2346                    tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack))
2347                 return -1;
2348
2349         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
2350          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
2351          * smaller than a threshold, backoff from probing.
2352          */
2353         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2354         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
2355                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
2356         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
2357         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
2358         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
2359          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
2360          * probing process by not resetting search range to its orignal.
2361          */
2362         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
2363                 interval < net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold) {
2364                 /* Check whether enough time has elaplased for
2365                  * another round of probing.
2366                  */
2367                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
2368                 return -1;
2369         }
2370
2371         /* Have enough data in the send queue to probe? */
2372         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
2373                 return -1;
2374
2375         if (tp->snd_wnd < size_needed)
2376                 return -1;
2377         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
2378                 return 0;
2379
2380         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
2381         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
2382                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
2383                         return -1;
2384                 else
2385                         return 0;
2386         }
2387
2388         if (!tcp_can_coalesce_send_queue_head(sk, probe_size))
2389                 return -1;
2390
2391         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
2392         nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC, false);
2393         if (!nskb)
2394                 return -1;
2395         sk_wmem_queued_add(sk, nskb->truesize);
2396         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2397
2398         skb = tcp_send_head(sk);
2399         skb_copy_decrypted(nskb, skb);
2400         mptcp_skb_ext_copy(nskb, skb);
2401
2402         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2403         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
2404         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
2405         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
2406         nskb->csum = 0;
2407         nskb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2408
2409         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
2410         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
2411
2412         len = 0;
2413         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2414                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
2415                 skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
2416
2417                 if (skb->len <= copy) {
2418                         /* We've eaten all the data from this skb.
2419                          * Throw it away. */
2420                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2421                         /* If this is the last SKB we copy and eor is set
2422                          * we need to propagate it to the new skb.
2423                          */
2424                         TCP_SKB_CB(nskb)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
2425                         tcp_skb_collapse_tstamp(nskb, skb);
2426                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2427                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2428                 } else {
2429                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2430                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2431                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
2432                                 skb_pull(skb, copy);
2433                         } else {
2434                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
2435                                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2436                         }
2437                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2438                 }
2439
2440                 len += copy;
2441
2442                 if (len >= probe_size)
2443                         break;
2444         }
2445         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2446
2447         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2448          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2449          */
2450         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2451                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2452                  * effectively two packets. */
2453                 tp->snd_cwnd--;
2454                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2455
2456                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2457                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2458                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2459
2460                 return 1;
2461         }
2462
2463         return -1;
2464 }
2465
2466 static bool tcp_pacing_check(struct sock *sk)
2467 {
2468         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2469
2470         if (!tcp_needs_internal_pacing(sk))
2471                 return false;
2472
2473         if (tp->tcp_wstamp_ns <= tp->tcp_clock_cache)
2474                 return false;
2475
2476         if (!hrtimer_is_queued(&tp->pacing_timer)) {
2477                 hrtimer_start(&tp->pacing_timer,
2478                               ns_to_ktime(tp->tcp_wstamp_ns),
2479                               HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_SOFT);
2480                 sock_hold(sk);
2481         }
2482         return true;
2483 }
2484
2485 /* TCP Small Queues :
2486  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2487  * (These limits are doubled for retransmits)
2488  * This allows for :
2489  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2490  *  - faster recovery
2491  *  - high rates
2492  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2493  * of queued bytes to ensure line rate.
2494  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2495  */
2496 static bool tcp_small_queue_check(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
2497                                   unsigned int factor)
2498 {
2499         unsigned long limit;
2500
2501         limit = max_t(unsigned long,
2502                       2 * skb->truesize,
2503                       sk->sk_pacing_rate >> READ_ONCE(sk->sk_pacing_shift));
2504         if (sk->sk_pacing_status == SK_PACING_NONE)
2505                 limit = min_t(unsigned long, limit,
2506                               sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_limit_output_bytes);
2507         limit <<= factor;
2508
2509         if (static_branch_unlikely(&tcp_tx_delay_enabled) &&
2510             tcp_sk(sk)->tcp_tx_delay) {
2511                 u64 extra_bytes = (u64)sk->sk_pacing_rate * tcp_sk(sk)->tcp_tx_delay;
2512
2513                 /* TSQ is based on skb truesize sum (sk_wmem_alloc), so we
2514                  * approximate our needs assuming an ~100% skb->truesize overhead.
2515                  * USEC_PER_SEC is approximated by 2^20.
2516                  * do_div(extra_bytes, USEC_PER_SEC/2) is replaced by a right shift.
2517                  */
2518                 extra_bytes >>= (20 - 1);
2519                 limit += extra_bytes;
2520         }
2521         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2522                 /* Always send skb if rtx queue is empty.
2523                  * No need to wait for TX completion to call us back,
2524                  * after softirq/tasklet schedule.
2525                  * This helps when TX completions are delayed too much.
2526                  */
2527                 if (tcp_rtx_queue_empty(sk))
2528                         return false;
2529
2530                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2531                 /* It is possible TX completion already happened
2532                  * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2533                  * test again the condition.
2534                  */
2535                 smp_mb__after_atomic();
2536                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2537                         return true;
2538         }
2539         return false;
2540 }
2541
2542 static void tcp_chrono_set(struct tcp_sock *tp, const enum tcp_chrono new)
2543 {
2544         const u32 now = tcp_jiffies32;
2545         enum tcp_chrono old = tp->chrono_type;
2546
2547         if (old > TCP_CHRONO_UNSPEC)
2548                 tp->chrono_stat[old - 1] += now - tp->chrono_start;
2549         tp->chrono_start = now;
2550         tp->chrono_type = new;
2551 }
2552
2553 void tcp_chrono_start(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2554 {
2555         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2556
2557         /* If there are multiple conditions worthy of tracking in a
2558          * chronograph then the highest priority enum takes precedence
2559          * over the other conditions. So that if something "more interesting"
2560          * starts happening, stop the previous chrono and start a new one.
2561          */
2562         if (type > tp->chrono_type)
2563                 tcp_chrono_set(tp, type);
2564 }
2565
2566 void tcp_chrono_stop(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2567 {
2568         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2569
2570
2571         /* There are multiple conditions worthy of tracking in a
2572          * chronograph, so that the highest priority enum takes
2573          * precedence over the other conditions (see tcp_chrono_start).
2574          * If a condition stops, we only stop chrono tracking if
2575          * it's the "most interesting" or current chrono we are
2576          * tracking and starts busy chrono if we have pending data.
2577          */
2578         if (tcp_rtx_and_write_queues_empty(sk))
2579                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_UNSPEC);
2580         else if (type == tp->chrono_type)
2581                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_BUSY);
2582 }
2583
2584 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2585  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2586  * window for us.
2587  *
2588  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2589  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2590  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2591  *
2592  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2593  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2594
2595  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2596  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2597  */
2598 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2599                            int push_one, gfp_t gfp)
2600 {
2601         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2602         struct sk_buff *skb;
2603         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2604         int cwnd_quota;
2605         int result;
2606         bool is_cwnd_limited = false, is_rwnd_limited = false;
2607         u32 max_segs;
2608
2609         sent_pkts = 0;
2610
2611         tcp_mstamp_refresh(tp);
2612         if (!push_one) {
2613                 /* Do MTU probing. */
2614                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2615                 if (!result) {
2616                         return false;
2617                 } else if (result > 0) {
2618                         sent_pkts = 1;
2619                 }
2620         }
2621
2622         max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
2623         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2624                 unsigned int limit;
2625
2626                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2627                         /* "skb_mstamp_ns" is used as a start point for the retransmit timer */
2628                         skb->skb_mstamp_ns = tp->tcp_wstamp_ns = tp->tcp_clock_cache;
2629                         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
2630                         tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2631                         goto repair; /* Skip network transmission */
2632                 }
2633
2634                 if (tcp_pacing_check(sk))
2635                         break;
2636
2637                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2638                 BUG_ON(!tso_segs);
2639
2640                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2641                 if (!cwnd_quota) {
2642                         if (push_one == 2)
2643                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2644                                 cwnd_quota = 1;
2645                         else
2646                                 break;
2647                 }
2648
2649                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now))) {
2650                         is_rwnd_limited = true;
2651                         break;
2652                 }
2653
2654                 if (tso_segs == 1) {
2655                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2656                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2657                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2658                                 break;
2659                 } else {
2660                         if (!push_one &&
2661                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2662                                                  &is_rwnd_limited, max_segs))
2663                                 break;
2664                 }
2665
2666                 limit = mss_now;
2667                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2668                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2669                                                     min_t(unsigned int,
2670                                                           cwnd_quota,
2671                                                           max_segs),
2672                                                     nonagle);
2673
2674                 if (skb->len > limit &&
2675                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2676                         break;
2677
2678                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 0))
2679                         break;
2680
2681                 /* Argh, we hit an empty skb(), presumably a thread
2682                  * is sleeping in sendmsg()/sk_stream_wait_memory().
2683                  * We do not want to send a pure-ack packet and have
2684                  * a strange looking rtx queue with empty packet(s).
2685                  */
2686                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq == TCP_SKB_CB(skb)->seq)
2687                         break;
2688
2689                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2690                         break;
2691
2692 repair:
2693                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2694                  * This call will increment packets_out.
2695                  */
2696                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2697
2698                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2699                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2700
2701                 if (push_one)
2702                         break;
2703         }
2704
2705         if (is_rwnd_limited)
2706                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2707         else
2708                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2709
2710         is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd);
2711         if (likely(sent_pkts || is_cwnd_limited))
2712                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2713
2714         if (likely(sent_pkts)) {
2715                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2716                         tp->prr_out += sent_pkts;
2717
2718                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2719                 if (push_one != 2)
2720                         tcp_schedule_loss_probe(sk, false);
2721                 return false;
2722         }
2723         return !tp->packets_out && !tcp_write_queue_empty(sk);
2724 }
2725
2726 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk, bool advancing_rto)
2727 {
2728         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2729         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2730         u32 timeout, rto_delta_us;
2731         int early_retrans;
2732
2733         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2734          * finishes.
2735          */
2736         if (rcu_access_pointer(tp->fastopen_rsk))
2737                 return false;
2738
2739         early_retrans = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_early_retrans;
2740         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2741          * not in loss recovery, that are either limited by cwnd or application.
2742          */
2743         if ((early_retrans != 3 && early_retrans != 4) ||
2744             !tp->packets_out || !tcp_is_sack(tp) ||
2745             (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open &&
2746              icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR))
2747                 return false;
2748
2749         /* Probe timeout is 2*rtt. Add minimum RTO to account
2750          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2751          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2752          */
2753         if (tp->srtt_us) {
2754                 timeout = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 2);
2755                 if (tp->packets_out == 1)
2756                         timeout += TCP_RTO_MIN;
2757                 else
2758                         timeout += TCP_TIMEOUT_MIN;
2759         } else {
2760                 timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
2761         }
2762
2763         /* If the RTO formula yields an earlier time, then use that time. */
2764         rto_delta_us = advancing_rto ?
2765                         jiffies_to_usecs(inet_csk(sk)->icsk_rto) :
2766                         tcp_rto_delta_us(sk);  /* How far in future is RTO? */
2767         if (rto_delta_us > 0)
2768                 timeout = min_t(u32, timeout, usecs_to_jiffies(rto_delta_us));
2769
2770         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout, TCP_RTO_MAX);
2771         return true;
2772 }
2773
2774 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2775  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2776  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2777  */
2778 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2779                                     const struct sk_buff *skb)
2780 {
2781         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2782                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2783                               LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2784                 return true;
2785         }
2786         return false;
2787 }
2788
2789 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2790  * retransmit the last segment.
2791  */
2792 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2793 {
2794         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2795         struct sk_buff *skb;
2796         int pcount;
2797         int mss = tcp_current_mss(sk);
2798
2799         /* At most one outstanding TLP */
2800         if (tp->tlp_high_seq)
2801                 goto rearm_timer;
2802
2803         tp->tlp_retrans = 0;
2804         skb = tcp_send_head(sk);
2805         if (skb && tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2806                 pcount = tp->packets_out;
2807                 tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2808                 if (tp->packets_out > pcount)
2809                         goto probe_sent;
2810                 goto rearm_timer;
2811         }
2812         skb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
2813         if (unlikely(!skb)) {
2814                 WARN_ONCE(tp->packets_out,
2815                           "invalid inflight: %u state %u cwnd %u mss %d\n",
2816                           tp->packets_out, sk->sk_state, tp->snd_cwnd, mss);
2817                 inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2818                 return;
2819         }
2820
2821         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2822                 goto rearm_timer;
2823
2824         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2825         if (WARN_ON(!pcount))
2826                 goto rearm_timer;
2827
2828         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2829                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
2830                                           (pcount - 1) * mss, mss,
2831                                           GFP_ATOMIC)))
2832                         goto rearm_timer;
2833                 skb = skb_rb_next(skb);
2834         }
2835
2836         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2837                 goto rearm_timer;
2838
2839         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1))
2840                 goto rearm_timer;
2841
2842         tp->tlp_retrans = 1;
2843
2844 probe_sent:
2845         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2846         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2847
2848         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2849         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2850         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2851 rearm_timer:
2852         tcp_rearm_rto(sk);
2853 }
2854
2855 /* Push out any pending frames which were held back due to
2856  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2857  * The socket must be locked by the caller.
2858  */
2859 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2860                                int nonagle)
2861 {
2862         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2863          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2864          * all will be happy.
2865          */
2866         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2867                 return;
2868
2869         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2870                            sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC)))
2871                 tcp_check_probe_timer(sk);
2872 }
2873
2874 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2875  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2876  */
2877 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2878 {
2879         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2880
2881         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2882
2883         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2884 }
2885
2886 /* This function returns the amount that we can raise the
2887  * usable window based on the following constraints
2888  *
2889  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2890  * 2. We limit memory per socket
2891  *
2892  * RFC 1122:
2893  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2894  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2895  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2896  *
2897  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2898  * it at least MSS bytes.
2899  *
2900  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2901  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2902  *
2903  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2904  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2905  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2906  * window to always advance by a single byte.
2907  *
2908  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2909  * then this will not be a problem.
2910  *
2911  * BSD seems to make the following compromise:
2912  *
2913  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2914  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2915  *      then set the window to 0.
2916  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2917  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2918  *      and from being larger than the largest representable value.
2919  *
2920  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2921  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2922  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2923  * those cases where the window is constrained on the sender side
2924  * because the pipeline is full.
2925  *
2926  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2927  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2928  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2929  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2930  * of having a fixed window size at almost all times.
2931  *
2932  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2933  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2934  *
2935  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2936  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2937  */
2938 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2939 {
2940         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2941         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2942         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2943          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2944          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2945          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2946          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2947          */
2948         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2949         int free_space = tcp_space(sk);
2950         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2951         int full_space, window;
2952
2953         if (sk_is_mptcp(sk))
2954                 mptcp_space(sk, &free_space, &allowed_space);
2955
2956         full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2957
2958         if (unlikely(mss > full_space)) {
2959                 mss = full_space;
2960                 if (mss <= 0)
2961                         return 0;
2962         }
2963         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2964                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2965
2966                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
2967                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2968                                                4U * tp->advmss);
2969
2970                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2971                  * increase it due to wscale.
2972                  */
2973                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2974
2975                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2976                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2977                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2978                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2979                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2980                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2981                  */
2982                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2983                         return 0;
2984         }
2985
2986         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2987                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2988
2989         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2990          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2991          */
2992         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2993                 window = free_space;
2994
2995                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2996                  * Import case: prevent zero window announcement if
2997                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2998                  */
2999                 window = ALIGN(window, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
3000         } else {
3001                 window = tp->rcv_wnd;
3002                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
3003                  * Window clamp already applied above.
3004                  * If our current window offering is within 1 mss of the
3005                  * free space we just keep it. This prevents the divide
3006                  * and multiply from happening most of the time.
3007                  * We also don't do any window rounding when the free space
3008                  * is too small.
3009                  */
3010                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
3011                         window = rounddown(free_space, mss);
3012                 else if (mss == full_space &&
3013                          free_space > window + (full_space >> 1))
3014                         window = free_space;
3015         }
3016
3017         return window;
3018 }
3019
3020 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
3021                              const struct sk_buff *next_skb)
3022 {
3023         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(next_skb))) {
3024                 const struct skb_shared_info *next_shinfo =
3025                         skb_shinfo(next_skb);
3026                 struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
3027
3028                 shinfo->tx_flags |= next_shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
3029                 shinfo->tskey = next_shinfo->tskey;
3030                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack |=
3031                         TCP_SKB_CB(next_skb)->txstamp_ack;
3032         }
3033 }
3034
3035 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
3036 static bool tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3037 {
3038         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3039         struct sk_buff *next_skb = skb_rb_next(skb);
3040         int next_skb_size;
3041
3042         next_skb_size = next_skb->len;
3043
3044         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
3045
3046         if (next_skb_size) {
3047                 if (next_skb_size <= skb_availroom(skb))
3048                         skb_copy_bits(next_skb, 0, skb_put(skb, next_skb_size),
3049                                       next_skb_size);
3050                 else if (!tcp_skb_shift(skb, next_skb, 1, next_skb_size))
3051                         return false;
3052         }
3053         tcp_highest_sack_replace(sk, next_skb, skb);
3054
3055         /* Update sequence range on original skb. */
3056         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
3057
3058         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
3059         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
3060
3061         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
3062          * packet counting does not break.
3063          */
3064         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
3065         TCP_SKB_CB(skb)->eor = TCP_SKB_CB(next_skb)->eor;
3066
3067         /* changed transmit queue under us so clear hints */
3068         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
3069         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
3070                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
3071
3072         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
3073
3074         tcp_skb_collapse_tstamp(skb, next_skb);
3075
3076         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(next_skb, sk);
3077         return true;
3078 }
3079
3080 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
3081 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3082 {
3083         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
3084                 return false;
3085         if (skb_cloned(skb))
3086                 return false;
3087         /* Some heuristics for collapsing over SACK'd could be invented */
3088         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
3089                 return false;
3090
3091         return true;
3092 }
3093
3094 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
3095  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
3096  */
3097 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
3098                                      int space)
3099 {
3100         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3101         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
3102         bool first = true;
3103
3104         if (!sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_retrans_collapse)
3105                 return;
3106         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
3107                 return;
3108
3109         skb_rbtree_walk_from_safe(skb, tmp) {
3110                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
3111                         break;
3112
3113                 if (!tcp_skb_can_collapse(to, skb))
3114                         break;
3115
3116                 space -= skb->len;
3117
3118                 if (first) {
3119                         first = false;
3120                         continue;
3121                 }
3122
3123                 if (space < 0)
3124                         break;
3125
3126                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
3127                         break;
3128
3129                 if (!tcp_collapse_retrans(sk, to))
3130                         break;
3131         }
3132 }
3133
3134 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
3135  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
3136  * error occurred which prevented the send.
3137  */
3138 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
3139 {
3140         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3141         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3142         unsigned int cur_mss;
3143         int diff, len, err;
3144
3145
3146         /* Inconclusive MTU probe */
3147         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
3148                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
3149
3150         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
3151          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
3152          */
3153         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
3154             min_t(u32, sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2),
3155                   sk->sk_sndbuf))
3156                 return -EAGAIN;
3157
3158         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
3159                 return -EBUSY;
3160
3161         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
3162                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))) {
3163                         WARN_ON_ONCE(1);
3164                         return -EINVAL;
3165                 }
3166                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3167                         return -ENOMEM;
3168         }
3169
3170         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3171                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3172
3173         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
3174
3175         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
3176          * new window, do not retransmit it. The exception is the
3177          * case, when window is shrunk to zero. In this case
3178          * our retransmit serves as a zero window probe.
3179          */
3180         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
3181             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
3182                 return -EAGAIN;
3183
3184         len = cur_mss * segs;
3185         if (skb->len > len) {
3186                 if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb, len,
3187                                  cur_mss, GFP_ATOMIC))
3188                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
3189         } else {
3190                 if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
3191                         return -ENOMEM;
3192
3193                 diff = tcp_skb_pcount(skb);
3194                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, cur_mss);
3195                 diff -= tcp_skb_pcount(skb);
3196                 if (diff)
3197                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
3198                 if (skb->len < cur_mss)
3199                         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
3200         }
3201
3202         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
3203         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
3204                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
3205
3206         /* Update global and local TCP statistics. */
3207         segs = tcp_skb_pcount(skb);
3208         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS, segs);
3209         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
3210                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3211         tp->total_retrans += segs;
3212         tp->bytes_retrans += skb->len;
3213
3214         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
3215          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
3216          * beyond what csum_start can cover.
3217          */
3218         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
3219                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
3220                 struct sk_buff *nskb;
3221
3222                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3223                         nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3224                         if (nskb) {
3225                                 nskb->dev = NULL;
3226                                 err = tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC);
3227                         } else {
3228                                 err = -ENOBUFS;
3229                         }
3230                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3231
3232                 if (!err) {
3233                         tcp_update_skb_after_send(sk, skb, tp->tcp_wstamp_ns);
3234                         tcp_rate_skb_sent(sk, skb);
3235                 }
3236         } else {
3237                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3238         }
3239
3240         /* To avoid taking spuriously low RTT samples based on a timestamp
3241          * for a transmit that never happened, always mark EVER_RETRANS
3242          */
3243         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
3244
3245         if (BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB_FLAG))
3246                 tcp_call_bpf_3arg(sk, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB,
3247                                   TCP_SKB_CB(skb)->seq, segs, err);
3248
3249         if (likely(!err)) {
3250                 trace_tcp_retransmit_skb(sk, skb);
3251         } else if (err != -EBUSY) {
3252                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL, segs);
3253         }
3254         return err;
3255 }
3256
3257 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
3258 {
3259         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3260         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs);
3261
3262         if (err == 0) {
3263 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3264                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
3265                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
3266                 }
3267 #endif
3268                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
3269                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
3270         }
3271
3272         /* Save stamp of the first (attempted) retransmit. */
3273         if (!tp->retrans_stamp)
3274                 tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
3275
3276         if (tp->undo_retrans < 0)
3277                 tp->undo_retrans = 0;
3278         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
3279         return err;
3280 }
3281
3282 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
3283  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
3284  * resending the rest of the retransmit queue, until either
3285  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
3286  */
3287 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
3288 {
3289         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3290         struct sk_buff *skb, *rtx_head, *hole = NULL;
3291         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3292         bool rearm_timer = false;
3293         u32 max_segs;
3294         int mib_idx;
3295
3296         if (!tp->packets_out)
3297                 return;
3298
3299         rtx_head = tcp_rtx_queue_head(sk);
3300         skb = tp->retransmit_skb_hint ?: rtx_head;
3301         max_segs = tcp_tso_segs(sk, tcp_current_mss(sk));
3302         skb_rbtree_walk_from(skb) {
3303                 __u8 sacked;
3304                 int segs;
3305
3306                 if (tcp_pacing_check(sk))
3307                         break;
3308
3309                 /* we could do better than to assign each time */
3310                 if (!hole)
3311                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
3312
3313                 segs = tp->snd_cwnd - tcp_packets_in_flight(tp);
3314                 if (segs <= 0)
3315                         break;
3316                 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
3317                 /* In case tcp_shift_skb_data() have aggregated large skbs,
3318                  * we need to make sure not sending too bigs TSO packets
3319                  */
3320                 segs = min_t(int, segs, max_segs);
3321
3322                 if (tp->retrans_out >= tp->lost_out) {
3323                         break;
3324                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
3325                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
3326                                 hole = skb;
3327                         continue;
3328
3329                 } else {
3330                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
3331                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
3332                         else
3333                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
3334                 }
3335
3336                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
3337                         continue;
3338
3339                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 1))
3340                         break;
3341
3342                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs))
3343                         break;
3344
3345                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), mib_idx, tcp_skb_pcount(skb));
3346
3347                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
3348                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
3349
3350                 if (skb == rtx_head &&
3351                     icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_REO_TIMEOUT)
3352                         rearm_timer = true;
3353
3354         }
3355         if (rearm_timer)
3356                 tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3357                                      inet_csk(sk)->icsk_rto,
3358                                      TCP_RTO_MAX);
3359 }
3360
3361 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
3362  * connection tear down and (memory) recovery.
3363  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
3364  * or even be forced to close flow without any FIN.
3365  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
3366  * with edge trigger epoll()
3367  */
3368 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
3369 {
3370         int amt;
3371
3372         if (size <= sk->sk_forward_alloc)
3373                 return;
3374         amt = sk_mem_pages(size);
3375         sk->sk_forward_alloc += amt * SK_MEM_QUANTUM;
3376         sk_memory_allocated_add(sk, amt);
3377
3378         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg)
3379                 mem_cgroup_charge_skmem(sk->sk_memcg, amt);
3380 }
3381
3382 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
3383  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
3384  */
3385 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
3386 {
3387         struct sk_buff *skb, *tskb, *tail = tcp_write_queue_tail(sk);
3388         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3389
3390         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
3391          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
3392          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
3393          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
3394          */
3395         tskb = tail;
3396         if (!tskb && tcp_under_memory_pressure(sk))
3397                 tskb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
3398
3399         if (tskb) {
3400                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
3401                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
3402                 tp->write_seq++;
3403                 if (!tail) {
3404                         /* This means tskb was already sent.
3405                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
3406                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
3407                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
3408                          * does not change tp->snd_nxt.
3409                          */
3410                         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->snd_nxt + 1);
3411                         return;
3412                 }
3413         } else {
3414                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
3415                 if (unlikely(!skb))
3416                         return;
3417
3418                 INIT_LIST_HEAD(&skb->tcp_tsorted_anchor);
3419                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3420                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
3421                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
3422                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
3423                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
3424                 tcp_queue_skb(sk, skb);
3425         }
3426         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
3427 }
3428
3429 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
3430  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
3431  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
3432  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
3433  */
3434 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
3435 {
3436         struct sk_buff *skb;
3437
3438         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
3439
3440         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
3441         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
3442         if (!skb) {
3443                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3444                 return;
3445         }
3446
3447         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3448         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3449         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
3450                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
3451         tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3452         /* Send it off. */
3453         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
3454                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3455
3456         /* skb of trace_tcp_send_reset() keeps the skb that caused RST,
3457          * skb here is different to the troublesome skb, so use NULL
3458          */
3459         trace_tcp_send_reset(sk, NULL);
3460 }
3461
3462 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
3463  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
3464  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
3465  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
3466  * and rcv_wscale values will not be correct.
3467  */
3468 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
3469 {
3470         struct sk_buff *skb;
3471
3472         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
3473         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3474                 pr_err("%s: wrong queue state\n", __func__);
3475                 return -EFAULT;
3476         }
3477         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
3478                 if (skb_cloned(skb)) {
3479                         struct sk_buff *nskb;
3480
3481                         tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3482                                 nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
3483                         } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3484                         if (!nskb)
3485                                 return -ENOMEM;
3486                         INIT_LIST_HEAD(&nskb->tcp_tsorted_anchor);
3487                         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
3488                         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3489                         __skb_header_release(nskb);
3490                         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, nskb);
3491                         sk_wmem_queued_add(sk, nskb->truesize);
3492                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
3493                         skb = nskb;
3494                 }
3495
3496                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
3497                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
3498         }
3499         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3500 }
3501
3502 /**
3503  * tcp_make_synack - Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3504  * @sk: listener socket
3505  * @dst: dst entry attached to the SYNACK. It is consumed and caller
3506  *       should not use it again.
3507  * @req: request_sock pointer
3508  * @foc: cookie for tcp fast open
3509  * @synack_type: Type of synack to prepare
3510  * @syn_skb: SYN packet just received.  It could be NULL for rtx case.
3511  */
3512 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3513                                 struct request_sock *req,
3514                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3515                                 enum tcp_synack_type synack_type,
3516                                 struct sk_buff *syn_skb)
3517 {
3518         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3519         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3520         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3521         struct tcp_out_options opts;
3522         struct sk_buff *skb;
3523         int tcp_header_size;
3524         struct tcphdr *th;
3525         int mss;
3526         u64 now;
3527
3528         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3529         if (unlikely(!skb)) {
3530                 dst_release(dst);
3531                 return NULL;
3532         }
3533         /* Reserve space for headers. */
3534         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3535
3536         switch (synack_type) {
3537         case TCP_SYNACK_NORMAL:
3538                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3539                 break;
3540         case TCP_SYNACK_COOKIE:
3541                 /* Under synflood, we do not attach skb to a socket,
3542                  * to avoid false sharing.
3543                  */
3544                 break;
3545         case TCP_SYNACK_FASTOPEN:
3546                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3547                  * cpu might call us concurrently.
3548                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3549                  */
3550                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3551                 break;
3552         }
3553         skb_dst_set(skb, dst);
3554
3555         mss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3556
3557         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3558         now = tcp_clock_ns();
3559 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3560         if (unlikely(synack_type == TCP_SYNACK_COOKIE && ireq->tstamp_ok))
3561                 skb->skb_mstamp_ns = cookie_init_timestamp(req, now);
3562         else
3563 #endif
3564         {
3565                 skb->skb_mstamp_ns = now;
3566                 if (!tcp_rsk(req)->snt_synack) /* Timestamp first SYNACK */
3567                         tcp_rsk(req)->snt_synack = tcp_skb_timestamp_us(skb);
3568         }
3569
3570 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3571         rcu_read_lock();
3572         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3573 #endif
3574         skb_set_hash(skb, tcp_rsk(req)->txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
3575         /* bpf program will be interested in the tcp_flags */
3576         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK;
3577         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, md5,
3578                                              foc, synack_type,
3579                                              syn_skb) + sizeof(*th);
3580
3581         skb_push(skb, tcp_header_size);
3582         skb_reset_transport_header(skb);
3583
3584         th = (struct tcphdr *)skb->data;
3585         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3586         th->syn = 1;
3587         th->ack = 1;
3588         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3589         th->source = htons(ireq->ir_num);
3590         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3591         skb->mark = ireq->ir_mark;
3592         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3593         th->seq = htonl(tcp_rsk(req)->snt_isn);
3594         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3595         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3596
3597         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3598         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3599         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), NULL, &opts);
3600         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3601         __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3602
3603 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3604         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3605         if (md5)
3606                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3607                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3608         rcu_read_unlock();
3609 #endif
3610
3611         bpf_skops_write_hdr_opt((struct sock *)sk, skb, req, syn_skb,
3612                                 synack_type, &opts);
3613
3614         skb->skb_mstamp_ns = now;
3615         tcp_add_tx_delay(skb, tp);
3616
3617         return skb;
3618 }
3619 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3620
3621 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3622 {
3623         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3624         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3625         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3626
3627         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3628                 return;
3629
3630         rcu_read_lock();
3631         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3632         if (likely(ca && bpf_try_module_get(ca, ca->owner))) {
3633                 bpf_module_put(icsk->icsk_ca_ops, icsk->icsk_ca_ops->owner);
3634                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3635                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3636         }
3637         rcu_read_unlock();
3638 }
3639
3640 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3641 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3642 {
3643         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3644         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3645         __u8 rcv_wscale;
3646         u32 rcv_wnd;
3647
3648         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3649          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3650          */
3651         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
3652         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps)
3653                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
3654
3655 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3656         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk))
3657                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
3658 #endif
3659
3660         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3661         if (tp->rx_opt.user_mss)
3662                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3663         tp->max_window = 0;
3664         tcp_mtup_init(sk);
3665         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3666
3667         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3668
3669         if (!tp->window_clamp)
3670                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3671         tp->advmss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3672
3673         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3674
3675         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3676         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3677             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3678                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3679
3680         rcv_wnd = tcp_rwnd_init_bpf(sk);
3681         if (rcv_wnd == 0)
3682                 rcv_wnd = dst_metric(dst, RTAX_INITRWND);
3683
3684         tcp_select_initial_window(sk, tcp_full_space(sk),
3685                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3686                                   &tp->rcv_wnd,
3687                                   &tp->window_clamp,
3688                                   sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling,
3689                                   &rcv_wscale,
3690                                   rcv_wnd);
3691
3692         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3693         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3694
3695         sk->sk_err = 0;
3696         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3697         tp->snd_wnd = 0;
3698         tcp_init_wl(tp, 0);
3699         tcp_write_queue_purge(sk);
3700         tp->snd_una = tp->write_seq;
3701         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3702         tp->snd_up = tp->write_seq;
3703         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->write_seq);
3704
3705         if (likely(!tp->repair))
3706                 tp->rcv_nxt = 0;
3707         else
3708                 tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3709         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3710         WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
3711
3712         inet_csk(sk)->icsk_rto = tcp_timeout_init(sk);
3713         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3714         tcp_clear_retrans(tp);
3715 }
3716
3717 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3718 {
3719         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3720         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3721
3722         tcb->end_seq += skb->len;
3723         __skb_header_release(skb);
3724         sk_wmem_queued_add(sk, skb->truesize);
3725         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3726         WRITE_ONCE(tp->write_seq, tcb->end_seq);
3727         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3728 }
3729
3730 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3731  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3732  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3733  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3734  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3735  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3736  */
3737 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3738 {
3739         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3740         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3741         int space, err = 0;
3742         struct sk_buff *syn_data;
3743
3744         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3745         if (!tcp_fastopen_cookie_check(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie))
3746                 goto fallback;
3747
3748         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3749          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3750          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3751          */
3752         tp->rx_opt.mss_clamp = tcp_mss_clamp(tp, tp->rx_opt.mss_clamp);
3753
3754         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
3755                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3756
3757         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3758
3759         /* limit to order-0 allocations */
3760         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3761
3762         syn_data = sk_stream_alloc_skb(sk, space, sk->sk_allocation, false);
3763         if (!syn_data)
3764                 goto fallback;
3765         syn_data->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3766         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3767         if (space) {
3768                 int copied = copy_from_iter(skb_put(syn_data, space), space,
3769                                             &fo->data->msg_iter);
3770                 if (unlikely(!copied)) {
3771                         tcp_skb_tsorted_anchor_cleanup(syn_data);
3772                         kfree_skb(syn_data);
3773                         goto fallback;
3774                 }
3775                 if (copied != space) {
3776                         skb_trim(syn_data, copied);
3777                         space = copied;
3778                 }
3779                 skb_zcopy_set(syn_data, fo->uarg, NULL);
3780         }
3781         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3782         if (space == fo->size)
3783                 fo->data = NULL;
3784         fo->copied = space;
3785
3786         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3787         if (syn_data->len)
3788                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3789
3790         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3791
3792         syn->skb_mstamp_ns = syn_data->skb_mstamp_ns;
3793
3794         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3795          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3796          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3797          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3798          */
3799         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3800         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3801         if (!err) {
3802                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3803                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, syn_data);
3804                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3805                 goto done;
3806         }
3807
3808         /* data was not sent, put it in write_queue */
3809         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, syn_data);
3810         tp->packets_out -= tcp_skb_pcount(syn_data);
3811
3812 fallback:
3813         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3814         if (fo->cookie.len > 0)
3815                 fo->cookie.len = 0;
3816         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3817         if (err)
3818                 tp->syn_fastopen = 0;
3819 done:
3820         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3821         return err;
3822 }
3823
3824 /* Build a SYN and send it off. */
3825 int tcp_connect(struct sock *sk)
3826 {
3827         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3828         struct sk_buff *buff;
3829         int err;
3830
3831         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_TCP_CONNECT_CB, 0, NULL);
3832
3833         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3834                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3835
3836         tcp_connect_init(sk);
3837
3838         if (unlikely(tp->repair)) {
3839                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3840                 return 0;
3841         }
3842
3843         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, sk->sk_allocation, true);
3844         if (unlikely(!buff))
3845                 return -ENOBUFS;
3846
3847         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3848         tcp_mstamp_refresh(tp);
3849         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp(tp);
3850         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3851         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3852         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
3853
3854         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3855         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3856               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3857         if (err == -ECONNREFUSED)
3858                 return err;
3859
3860         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3861          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3862          */
3863         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->write_seq);
3864         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3865         buff = tcp_send_head(sk);
3866         if (unlikely(buff)) {
3867                 WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->seq);
3868                 tp->pushed_seq  = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3869         }
3870         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3871
3872         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3873         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3874                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3875         return 0;
3876 }
3877 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3878
3879 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3880  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3881  * for details.
3882  */
3883 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3884 {
3885         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3886         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3887         unsigned long timeout;
3888
3889         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3890                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3891                 int max_ato = HZ / 2;
3892
3893                 if (inet_csk_in_pingpong_mode(sk) ||
3894                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3895                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3896
3897                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3898
3899                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3900                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3901                  * directly.
3902                  */
3903                 if (tp->srtt_us) {
3904                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3905                                         TCP_DELACK_MIN);
3906
3907                         if (rtt < max_ato)
3908                                 max_ato = rtt;
3909                 }
3910
3911                 ato = min(ato, max_ato);
3912         }
3913
3914         ato = min_t(u32, ato, inet_csk(sk)->icsk_delack_max);
3915
3916         /* Stay within the limit we were given */
3917         timeout = jiffies + ato;
3918
3919         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3920         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3921                 /* If delack timer is about to expire, send ACK now. */
3922                 if (time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3923                         tcp_send_ack(sk);
3924                         return;
3925                 }
3926
3927                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3928                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3929         }
3930         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3931         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3932         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3933 }
3934
3935 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3936 void __tcp_send_ack(struct sock *sk, u32 rcv_nxt)
3937 {
3938         struct sk_buff *buff;
3939
3940         /* If we have been reset, we may not send again. */
3941         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3942                 return;
3943
3944         /* We are not putting this on the write queue, so
3945          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3946          * sock.
3947          */
3948         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3949                          sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3950         if (unlikely(!buff)) {
3951                 struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3952                 unsigned long delay;
3953
3954                 delay = TCP_DELACK_MAX << icsk->icsk_ack.retry;
3955                 if (delay < TCP_RTO_MAX)
3956                         icsk->icsk_ack.retry++;
3957                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3958                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3959                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK, delay, TCP_RTO_MAX);
3960                 return;
3961         }
3962
3963         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3964         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3965         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3966
3967         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
3968          * too much.
3969          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
3970          */
3971         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
3972
3973         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3974         __tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, (__force gfp_t)0, rcv_nxt);
3975 }
3976 EXPORT_SYMBOL_GPL(__tcp_send_ack);
3977
3978 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3979 {
3980         __tcp_send_ack(sk, tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
3981 }
3982
3983 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3984  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3985  *
3986  * Question: what should we make while urgent mode?
3987  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3988  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3989  *
3990  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3991  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3992  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3993  */
3994 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
3995 {
3996         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3997         struct sk_buff *skb;
3998
3999         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
4000         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
4001                         sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
4002         if (!skb)
4003                 return -1;
4004
4005         /* Reserve space for headers and set control bits. */
4006         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
4007         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
4008          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
4009          * send it.
4010          */
4011         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
4012         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
4013         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, (__force gfp_t)0);
4014 }
4015
4016 /* Called from setsockopt( ... TCP_REPAIR ) */
4017 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
4018 {
4019         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
4020                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
4021                 tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
4022                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
4023         }
4024 }
4025
4026 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
4027 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
4028 {
4029         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4030         struct sk_buff *skb;
4031
4032         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4033                 return -1;
4034
4035         skb = tcp_send_head(sk);
4036         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
4037                 int err;
4038                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
4039                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4040
4041                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
4042                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4043
4044                 /* We are probing the opening of a window
4045                  * but the window size is != 0
4046                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
4047                  */
4048                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
4049                     skb->len > mss) {
4050                         seg_size = min(seg_size, mss);
4051                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
4052                         if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
4053                                          skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
4054                                 return -1;
4055                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
4056                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
4057
4058                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
4059                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
4060                 if (!err)
4061                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
4062                 return err;
4063         } else {
4064                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
4065                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
4066                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
4067         }
4068 }
4069
4070 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
4071  * a partial packet else a zero probe.
4072  */
4073 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
4074 {
4075         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
4076         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4077         struct net *net = sock_net(sk);
4078         unsigned long timeout;
4079         int err;
4080
4081         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
4082
4083         if (tp->packets_out || tcp_write_queue_empty(sk)) {
4084                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
4085                 icsk->icsk_probes_out = 0;
4086                 icsk->icsk_backoff = 0;
4087                 icsk->icsk_probes_tstamp = 0;
4088                 return;
4089         }
4090
4091         icsk->icsk_probes_out++;
4092         if (err <= 0) {
4093                 if (icsk->icsk_backoff < net->ipv4.sysctl_tcp_retries2)
4094                         icsk->icsk_backoff++;
4095                 timeout = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
4096         } else {
4097                 /* If packet was not sent due to local congestion,
4098                  * Let senders fight for local resources conservatively.
4099                  */
4100                 timeout = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
4101         }
4102
4103         timeout = tcp_clamp_probe0_to_user_timeout(sk, timeout);
4104         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0, timeout, TCP_RTO_MAX);
4105 }
4106
4107 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
4108 {
4109         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
4110         struct flowi fl;
4111         int res;
4112
4113         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
4114         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, TCP_SYNACK_NORMAL,
4115                                   NULL);
4116         if (!res) {
4117                 __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
4118                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
4119                 if (unlikely(tcp_passive_fastopen(sk)))
4120                         tcp_sk(sk)->total_retrans++;
4121                 trace_tcp_retransmit_synack(sk, req);
4122         }
4123         return res;
4124 }
4125 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);