]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - net/ipv4/tcp_output.c
58c92a7d671c54564479db061dcec186a8a7bb34
[linux.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
42 #include <linux/compiler.h>
43 #include <linux/gfp.h>
44 #include <linux/module.h>
45 #include <linux/static_key.h>
46
47 #include <trace/events/tcp.h>
48
49 /* Refresh clocks of a TCP socket,
50  * ensuring monotically increasing values.
51  */
52 void tcp_mstamp_refresh(struct tcp_sock *tp)
53 {
54         u64 val = tcp_clock_ns();
55
56         tp->tcp_clock_cache = val;
57         tp->tcp_mstamp = div_u64(val, NSEC_PER_USEC);
58 }
59
60 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
61                            int push_one, gfp_t gfp);
62
63 /* Account for new data that has been sent to the network. */
64 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
65 {
66         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
67         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
68         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
69
70         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
71
72         __skb_unlink(skb, &sk->sk_write_queue);
73         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, skb);
74
75         if (tp->highest_sack == NULL)
76                 tp->highest_sack = skb;
77
78         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
79         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)
80                 tcp_rearm_rto(sk);
81
82         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT,
83                       tcp_skb_pcount(skb));
84 }
85
86 /* SND.NXT, if window was not shrunk or the amount of shrunk was less than one
87  * window scaling factor due to loss of precision.
88  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
89  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
90  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
91  * invalid. OK, let's make this for now:
92  */
93 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
94 {
95         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
96
97         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt) ||
98             (tp->rx_opt.wscale_ok &&
99              ((tp->snd_nxt - tcp_wnd_end(tp)) < (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale))))
100                 return tp->snd_nxt;
101         else
102                 return tcp_wnd_end(tp);
103 }
104
105 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
106  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
107  *
108  * 1. It is independent of path mtu.
109  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
110  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
111  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
112  *    large MSS.
113  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
114  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
115  *    This may be overridden via information stored in routing table.
116  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
117  *    probably even Jumbo".
118  */
119 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
120 {
121         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
122         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
123         int mss = tp->advmss;
124
125         if (dst) {
126                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
127
128                 if (metric < mss) {
129                         mss = metric;
130                         tp->advmss = mss;
131                 }
132         }
133
134         return (__u16)mss;
135 }
136
137 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
138  * This is the first part of cwnd validation mechanism.
139  */
140 void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, s32 delta)
141 {
142         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
143         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
144         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
145
146         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
147
148         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
149         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
150
151         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
152                 cwnd >>= 1;
153         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
154         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
155         tp->snd_cwnd_used = 0;
156 }
157
158 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
159 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
160                                 struct sock *sk)
161 {
162         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
163         const u32 now = tcp_jiffies32;
164
165         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
166                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
167
168         /* If this is the first data packet sent in response to the
169          * previous received data,
170          * and it is a reply for ato after last received packet,
171          * increase pingpong count.
172          */
173         if (before(tp->lsndtime, icsk->icsk_ack.lrcvtime) &&
174             (u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
175                 inet_csk_inc_pingpong_cnt(sk);
176
177         tp->lsndtime = now;
178 }
179
180 /* Account for an ACK we sent. */
181 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts,
182                                       u32 rcv_nxt)
183 {
184         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
185
186         if (unlikely(tp->compressed_ack > TCP_FASTRETRANS_THRESH)) {
187                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPACKCOMPRESSED,
188                               tp->compressed_ack - TCP_FASTRETRANS_THRESH);
189                 tp->compressed_ack = TCP_FASTRETRANS_THRESH;
190                 if (hrtimer_try_to_cancel(&tp->compressed_ack_timer) == 1)
191                         __sock_put(sk);
192         }
193
194         if (unlikely(rcv_nxt != tp->rcv_nxt))
195                 return;  /* Special ACK sent by DCTCP to reflect ECN */
196         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
197         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
198 }
199
200 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
201  * Based on the assumption that the given amount of space
202  * will be offered. Store the results in the tp structure.
203  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
204  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
205  * This MUST be enforced by all callers.
206  */
207 void tcp_select_initial_window(const struct sock *sk, int __space, __u32 mss,
208                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
209                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
210                                __u32 init_rcv_wnd)
211 {
212         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
213
214         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
215         if (*window_clamp == 0)
216                 (*window_clamp) = (U16_MAX << TCP_MAX_WSCALE);
217         space = min(*window_clamp, space);
218
219         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
220         if (space > mss)
221                 space = rounddown(space, mss);
222
223         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
224          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
225          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
226          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
227          * unless the remote has sent us a window scaling option,
228          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
229          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
230          */
231         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
232                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
233         else
234                 (*rcv_wnd) = min_t(u32, space, U16_MAX);
235
236         if (init_rcv_wnd)
237                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
238
239         *rcv_wscale = 0;
240         if (wscale_ok) {
241                 /* Set window scaling on max possible window */
242                 space = max_t(u32, space, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
243                 space = max_t(u32, space, sysctl_rmem_max);
244                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
245                 *rcv_wscale = clamp_t(int, ilog2(space) - 15,
246                                       0, TCP_MAX_WSCALE);
247         }
248         /* Set the clamp no higher than max representable value */
249         (*window_clamp) = min_t(__u32, U16_MAX << (*rcv_wscale), *window_clamp);
250 }
251 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
252
253 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
254  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
255  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
256  * frame.
257  */
258 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
259 {
260         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
261         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
262         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
263         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
264
265         /* Never shrink the offered window */
266         if (new_win < cur_win) {
267                 /* Danger Will Robinson!
268                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
269                  * we will not be able to advertise a zero
270                  * window in time.  --DaveM
271                  *
272                  * Relax Will Robinson.
273                  */
274                 if (new_win == 0)
275                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
276                                       LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
277                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
278         }
279         tp->rcv_wnd = new_win;
280         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
281
282         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
283          * scaled window.
284          */
285         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale &&
286             sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
287                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
288         else
289                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
290
291         /* RFC1323 scaling applied */
292         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
293
294         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
295         if (new_win == 0) {
296                 tp->pred_flags = 0;
297                 if (old_win)
298                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
299                                       LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
300         } else if (old_win == 0) {
301                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
302         }
303
304         return new_win;
305 }
306
307 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
308 static void tcp_ecn_send_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
309 {
310         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
311
312         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
313         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
314                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
315         else if (tcp_ca_needs_ecn(sk) ||
316                  tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk))
317                 INET_ECN_xmit(sk);
318 }
319
320 /* Packet ECN state for a SYN.  */
321 static void tcp_ecn_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
322 {
323         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
324         bool bpf_needs_ecn = tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk);
325         bool use_ecn = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1 ||
326                 tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn;
327
328         if (!use_ecn) {
329                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
330
331                 if (dst && dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_ECN))
332                         use_ecn = true;
333         }
334
335         tp->ecn_flags = 0;
336
337         if (use_ecn) {
338                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
339                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
340                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn)
341                         INET_ECN_xmit(sk);
342         }
343 }
344
345 static void tcp_ecn_clear_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
346 {
347         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn_fallback)
348                 /* tp->ecn_flags are cleared at a later point in time when
349                  * SYN ACK is ultimatively being received.
350                  */
351                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~(TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR);
352 }
353
354 static void
355 tcp_ecn_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
356 {
357         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
358                 th->ece = 1;
359 }
360
361 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
362  * be sent.
363  */
364 static void tcp_ecn_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
365                          struct tcphdr *th, int tcp_header_len)
366 {
367         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
368
369         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
370                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
371                 if (skb->len != tcp_header_len &&
372                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
373                         INET_ECN_xmit(sk);
374                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
375                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
376                                 th->cwr = 1;
377                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
378                         }
379                 } else if (!tcp_ca_needs_ecn(sk)) {
380                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
381                         INET_ECN_dontxmit(sk);
382                 }
383                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
384                         th->ece = 1;
385         }
386 }
387
388 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
389  * auto increment end seqno.
390  */
391 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
392 {
393         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
394
395         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
396         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
397
398         tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
399
400         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
401         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
402                 seq++;
403         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
404 }
405
406 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
407 {
408         return tp->snd_una != tp->snd_up;
409 }
410
411 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
412 #define OPTION_TS               (1 << 1)
413 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
414 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
415 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
416 #define OPTION_SMC              (1 << 9)
417
418 static void smc_options_write(__be32 *ptr, u16 *options)
419 {
420 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
421         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
422                 if (unlikely(OPTION_SMC & *options)) {
423                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
424                                        (TCPOPT_NOP  << 16) |
425                                        (TCPOPT_EXP <<  8) |
426                                        (TCPOLEN_EXP_SMC_BASE));
427                         *ptr++ = htonl(TCPOPT_SMC_MAGIC);
428                 }
429         }
430 #endif
431 }
432
433 struct tcp_out_options {
434         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
435         u16 mss;                /* 0 to disable */
436         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
437         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
438         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
439         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
440         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
441         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
442 };
443
444 /* Write previously computed TCP options to the packet.
445  *
446  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
447  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
448  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
449  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
450  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
451  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
452  * particular reason why the ordering would need to be changed).
453  *
454  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
455  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
456  */
457 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
458                               struct tcp_out_options *opts)
459 {
460         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
461
462         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
463                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
464                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
465                 /* overload cookie hash location */
466                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
467                 ptr += 4;
468         }
469
470         if (unlikely(opts->mss)) {
471                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
472                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
473                                opts->mss);
474         }
475
476         if (likely(OPTION_TS & options)) {
477                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
478                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
479                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
480                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
481                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
482                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
483                 } else {
484                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
485                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
486                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
487                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
488                 }
489                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
490                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
491         }
492
493         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
494                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
495                                (TCPOPT_NOP << 16) |
496                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
497                                TCPOLEN_SACK_PERM);
498         }
499
500         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
501                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
502                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
503                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
504                                opts->ws);
505         }
506
507         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
508                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
509                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
510                 int this_sack;
511
512                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
513                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
514                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
515                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
516                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
517
518                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
519                      ++this_sack) {
520                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
521                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
522                 }
523
524                 tp->rx_opt.dsack = 0;
525         }
526
527         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
528                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
529                 u8 *p = (u8 *)ptr;
530                 u32 len; /* Fast Open option length */
531
532                 if (foc->exp) {
533                         len = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
534                         *ptr = htonl((TCPOPT_EXP << 24) | (len << 16) |
535                                      TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
536                         p += TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE;
537                 } else {
538                         len = TCPOLEN_FASTOPEN_BASE + foc->len;
539                         *p++ = TCPOPT_FASTOPEN;
540                         *p++ = len;
541                 }
542
543                 memcpy(p, foc->val, foc->len);
544                 if ((len & 3) == 2) {
545                         p[foc->len] = TCPOPT_NOP;
546                         p[foc->len + 1] = TCPOPT_NOP;
547                 }
548                 ptr += (len + 3) >> 2;
549         }
550
551         smc_options_write(ptr, &options);
552 }
553
554 static void smc_set_option(const struct tcp_sock *tp,
555                            struct tcp_out_options *opts,
556                            unsigned int *remaining)
557 {
558 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
559         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
560                 if (tp->syn_smc) {
561                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
562                                 opts->options |= OPTION_SMC;
563                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
564                         }
565                 }
566         }
567 #endif
568 }
569
570 static void smc_set_option_cond(const struct tcp_sock *tp,
571                                 const struct inet_request_sock *ireq,
572                                 struct tcp_out_options *opts,
573                                 unsigned int *remaining)
574 {
575 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
576         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
577                 if (tp->syn_smc && ireq->smc_ok) {
578                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
579                                 opts->options |= OPTION_SMC;
580                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
581                         }
582                 }
583         }
584 #endif
585 }
586
587 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
588  * network wire format yet.
589  */
590 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
591                                 struct tcp_out_options *opts,
592                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
593 {
594         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
595         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
596         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
597
598         *md5 = NULL;
599 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
600         if (static_branch_unlikely(&tcp_md5_needed) &&
601             rcu_access_pointer(tp->md5sig_info)) {
602                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
603                 if (*md5) {
604                         opts->options |= OPTION_MD5;
605                         remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
606                 }
607         }
608 #endif
609
610         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
611          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
612          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
613          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
614          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
615          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
616          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
617          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
618          * going out.  */
619         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
620         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
621
622         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps && !*md5)) {
623                 opts->options |= OPTION_TS;
624                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset;
625                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
626                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
627         }
628         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling)) {
629                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
630                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
631                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
632         }
633         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_sack)) {
634                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
635                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
636                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
637         }
638
639         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
640                 u32 need = fastopen->cookie.len;
641
642                 need += fastopen->cookie.exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
643                                                TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
644                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
645                 if (remaining >= need) {
646                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
647                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
648                         remaining -= need;
649                         tp->syn_fastopen = 1;
650                         tp->syn_fastopen_exp = fastopen->cookie.exp ? 1 : 0;
651                 }
652         }
653
654         smc_set_option(tp, opts, &remaining);
655
656         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
657 }
658
659 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
660 static unsigned int tcp_synack_options(const struct sock *sk,
661                                        struct request_sock *req,
662                                        unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
663                                        struct tcp_out_options *opts,
664                                        const struct tcp_md5sig_key *md5,
665                                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
666 {
667         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
668         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
669
670 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
671         if (md5) {
672                 opts->options |= OPTION_MD5;
673                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
674
675                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
676                  * options. There was discussion about disabling SACK
677                  * rather than TS in order to fit in better with old,
678                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
679                  */
680                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
681         }
682 #endif
683
684         /* We always send an MSS option. */
685         opts->mss = mss;
686         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
687
688         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
689                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
690                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
691                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
692         }
693         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
694                 opts->options |= OPTION_TS;
695                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tcp_rsk(req)->ts_off;
696                 opts->tsecr = req->ts_recent;
697                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
698         }
699         if (likely(ireq->sack_ok)) {
700                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
701                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
702                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
703         }
704         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
705                 u32 need = foc->len;
706
707                 need += foc->exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
708                                    TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
709                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
710                 if (remaining >= need) {
711                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
712                         opts->fastopen_cookie = foc;
713                         remaining -= need;
714                 }
715         }
716
717         smc_set_option_cond(tcp_sk(sk), ireq, opts, &remaining);
718
719         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
720 }
721
722 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
723  * final wire format yet.
724  */
725 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
726                                         struct tcp_out_options *opts,
727                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
728 {
729         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
730         unsigned int size = 0;
731         unsigned int eff_sacks;
732
733         opts->options = 0;
734
735         *md5 = NULL;
736 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
737         if (static_branch_unlikely(&tcp_md5_needed) &&
738             rcu_access_pointer(tp->md5sig_info)) {
739                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
740                 if (*md5) {
741                         opts->options |= OPTION_MD5;
742                         size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
743                 }
744         }
745 #endif
746
747         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
748                 opts->options |= OPTION_TS;
749                 opts->tsval = skb ? tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset : 0;
750                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
751                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
752         }
753
754         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
755         if (unlikely(eff_sacks)) {
756                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
757                 opts->num_sack_blocks =
758                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
759                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
760                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
761                 if (likely(opts->num_sack_blocks))
762                         size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
763                                 opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
764         }
765
766         return size;
767 }
768
769
770 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
771  *
772  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
773  * to reduce RTT and bufferbloat.
774  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
775  *
776  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
777  * needs to be reallocated in a driver.
778  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
779  *
780  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
781  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
782  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
783  */
784 struct tsq_tasklet {
785         struct tasklet_struct   tasklet;
786         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
787 };
788 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
789
790 static void tcp_tsq_write(struct sock *sk)
791 {
792         if ((1 << sk->sk_state) &
793             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
794              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK)) {
795                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
796
797                 if (tp->lost_out > tp->retrans_out &&
798                     tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) {
799                         tcp_mstamp_refresh(tp);
800                         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
801                 }
802
803                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tp->nonagle,
804                                0, GFP_ATOMIC);
805         }
806 }
807
808 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
809 {
810         bh_lock_sock(sk);
811         if (!sock_owned_by_user(sk))
812                 tcp_tsq_write(sk);
813         else if (!test_and_set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags))
814                 sock_hold(sk);
815         bh_unlock_sock(sk);
816 }
817 /*
818  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
819  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
820  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
821  * interrupt us (non NAPI drivers)
822  */
823 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
824 {
825         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
826         LIST_HEAD(list);
827         unsigned long flags;
828         struct list_head *q, *n;
829         struct tcp_sock *tp;
830         struct sock *sk;
831
832         local_irq_save(flags);
833         list_splice_init(&tsq->head, &list);
834         local_irq_restore(flags);
835
836         list_for_each_safe(q, n, &list) {
837                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
838                 list_del(&tp->tsq_node);
839
840                 sk = (struct sock *)tp;
841                 smp_mb__before_atomic();
842                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &sk->sk_tsq_flags);
843
844                 tcp_tsq_handler(sk);
845                 sk_free(sk);
846         }
847 }
848
849 #define TCP_DEFERRED_ALL (TCPF_TSQ_DEFERRED |           \
850                           TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED |   \
851                           TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED |  \
852                           TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED)
853 /**
854  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
855  * @sk: socket
856  *
857  * called from release_sock() to perform protocol dependent
858  * actions before socket release.
859  */
860 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
861 {
862         unsigned long flags, nflags;
863
864         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
865         do {
866                 flags = sk->sk_tsq_flags;
867                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
868                         return;
869                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
870         } while (cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, flags, nflags) != flags);
871
872         if (flags & TCPF_TSQ_DEFERRED) {
873                 tcp_tsq_write(sk);
874                 __sock_put(sk);
875         }
876         /* Here begins the tricky part :
877          * We are called from release_sock() with :
878          * 1) BH disabled
879          * 2) sk_lock.slock spinlock held
880          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
881          *
882          * But following code is meant to be called from BH handlers,
883          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
884          */
885         sock_release_ownership(sk);
886
887         if (flags & TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED) {
888                 tcp_write_timer_handler(sk);
889                 __sock_put(sk);
890         }
891         if (flags & TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED) {
892                 tcp_delack_timer_handler(sk);
893                 __sock_put(sk);
894         }
895         if (flags & TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED) {
896                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
897                 __sock_put(sk);
898         }
899 }
900 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
901
902 void __init tcp_tasklet_init(void)
903 {
904         int i;
905
906         for_each_possible_cpu(i) {
907                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
908
909                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
910                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
911                              tcp_tasklet_func,
912                              (unsigned long)tsq);
913         }
914 }
915
916 /*
917  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
918  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
919  * hold qdisc lock.
920  */
921 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
922 {
923         struct sock *sk = skb->sk;
924         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
925         unsigned long flags, nval, oval;
926
927         /* Keep one reference on sk_wmem_alloc.
928          * Will be released by sk_free() from here or tcp_tasklet_func()
929          */
930         WARN_ON(refcount_sub_and_test(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc));
931
932         /* If this softirq is serviced by ksoftirqd, we are likely under stress.
933          * Wait until our queues (qdisc + devices) are drained.
934          * This gives :
935          * - less callbacks to tcp_write_xmit(), reducing stress (batches)
936          * - chance for incoming ACK (processed by another cpu maybe)
937          *   to migrate this flow (skb->ooo_okay will be eventually set)
938          */
939         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= SKB_TRUESIZE(1) && this_cpu_ksoftirqd() == current)
940                 goto out;
941
942         for (oval = READ_ONCE(sk->sk_tsq_flags);; oval = nval) {
943                 struct tsq_tasklet *tsq;
944                 bool empty;
945
946                 if (!(oval & TSQF_THROTTLED) || (oval & TSQF_QUEUED))
947                         goto out;
948
949                 nval = (oval & ~TSQF_THROTTLED) | TSQF_QUEUED;
950                 nval = cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, oval, nval);
951                 if (nval != oval)
952                         continue;
953
954                 /* queue this socket to tasklet queue */
955                 local_irq_save(flags);
956                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
957                 empty = list_empty(&tsq->head);
958                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
959                 if (empty)
960                         tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
961                 local_irq_restore(flags);
962                 return;
963         }
964 out:
965         sk_free(sk);
966 }
967
968 /* Note: Called under soft irq.
969  * We can call TCP stack right away, unless socket is owned by user.
970  */
971 enum hrtimer_restart tcp_pace_kick(struct hrtimer *timer)
972 {
973         struct tcp_sock *tp = container_of(timer, struct tcp_sock, pacing_timer);
974         struct sock *sk = (struct sock *)tp;
975
976         tcp_tsq_handler(sk);
977         sock_put(sk);
978
979         return HRTIMER_NORESTART;
980 }
981
982 static void tcp_update_skb_after_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
983                                       u64 prior_wstamp)
984 {
985         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
986
987         if (sk->sk_pacing_status != SK_PACING_NONE) {
988                 unsigned long rate = sk->sk_pacing_rate;
989
990                 /* Original sch_fq does not pace first 10 MSS
991                  * Note that tp->data_segs_out overflows after 2^32 packets,
992                  * this is a minor annoyance.
993                  */
994                 if (rate != ~0UL && rate && tp->data_segs_out >= 10) {
995                         u64 len_ns = div64_ul((u64)skb->len * NSEC_PER_SEC, rate);
996                         u64 credit = tp->tcp_wstamp_ns - prior_wstamp;
997
998                         /* take into account OS jitter */
999                         len_ns -= min_t(u64, len_ns / 2, credit);
1000                         tp->tcp_wstamp_ns += len_ns;
1001                 }
1002         }
1003         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
1004 }
1005
1006 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
1007  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
1008  * transmission and possible later retransmissions.
1009  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
1010  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
1011  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
1012  * device.
1013  *
1014  * We are working here with either a clone of the original
1015  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
1016  */
1017 static int __tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1018                               int clone_it, gfp_t gfp_mask, u32 rcv_nxt)
1019 {
1020         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1021         struct inet_sock *inet;
1022         struct tcp_sock *tp;
1023         struct tcp_skb_cb *tcb;
1024         struct tcp_out_options opts;
1025         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
1026         struct sk_buff *oskb = NULL;
1027         struct tcp_md5sig_key *md5;
1028         struct tcphdr *th;
1029         u64 prior_wstamp;
1030         int err;
1031
1032         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
1033         tp = tcp_sk(sk);
1034         prior_wstamp = tp->tcp_wstamp_ns;
1035         tp->tcp_wstamp_ns = max(tp->tcp_wstamp_ns, tp->tcp_clock_cache);
1036         skb->skb_mstamp_ns = tp->tcp_wstamp_ns;
1037         if (clone_it) {
1038                 TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq
1039                         - tp->snd_una;
1040                 oskb = skb;
1041
1042                 tcp_skb_tsorted_save(oskb) {
1043                         if (unlikely(skb_cloned(oskb)))
1044                                 skb = pskb_copy(oskb, gfp_mask);
1045                         else
1046                                 skb = skb_clone(oskb, gfp_mask);
1047                 } tcp_skb_tsorted_restore(oskb);
1048
1049                 if (unlikely(!skb))
1050                         return -ENOBUFS;
1051         }
1052
1053         inet = inet_sk(sk);
1054         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
1055         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
1056
1057         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
1058                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
1059         } else {
1060                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
1061                                                            &md5);
1062                 /* Force a PSH flag on all (GSO) packets to expedite GRO flush
1063                  * at receiver : This slightly improve GRO performance.
1064                  * Note that we do not force the PSH flag for non GSO packets,
1065                  * because they might be sent under high congestion events,
1066                  * and in this case it is better to delay the delivery of 1-MSS
1067                  * packets and thus the corresponding ACK packet that would
1068                  * release the following packet.
1069                  */
1070                 if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1071                         tcb->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
1072         }
1073         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
1074
1075         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
1076          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
1077          * which holds one reference to sk.
1078          *
1079          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
1080          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
1081          */
1082         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
1083
1084         /* If we had to use memory reserve to allocate this skb,
1085          * this might cause drops if packet is looped back :
1086          * Other socket might not have SOCK_MEMALLOC.
1087          * Packets not looped back do not care about pfmemalloc.
1088          */
1089         skb->pfmemalloc = 0;
1090
1091         skb_push(skb, tcp_header_size);
1092         skb_reset_transport_header(skb);
1093
1094         skb_orphan(skb);
1095         skb->sk = sk;
1096         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? __sock_wfree : tcp_wfree;
1097         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
1098         refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
1099
1100         skb_set_dst_pending_confirm(skb, sk->sk_dst_pending_confirm);
1101
1102         /* Build TCP header and checksum it. */
1103         th = (struct tcphdr *)skb->data;
1104         th->source              = inet->inet_sport;
1105         th->dest                = inet->inet_dport;
1106         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
1107         th->ack_seq             = htonl(rcv_nxt);
1108         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
1109                                         tcb->tcp_flags);
1110
1111         th->check               = 0;
1112         th->urg_ptr             = 0;
1113
1114         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
1115         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1116                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1117                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1118                         th->urg = 1;
1119                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1120                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1121                         th->urg = 1;
1122                 }
1123         }
1124
1125         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
1126         skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1127         if (likely(!(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
1128                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1129                 tcp_ecn_send(sk, skb, th, tcp_header_size);
1130         } else {
1131                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1132                  * is never scaled.
1133                  */
1134                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1135         }
1136 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1137         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1138         if (md5) {
1139                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
1140                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1141                                                md5, sk, skb);
1142         }
1143 #endif
1144
1145         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
1146
1147         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1148                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb), rcv_nxt);
1149
1150         if (skb->len != tcp_header_size) {
1151                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1152                 tp->data_segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1153                 tp->bytes_sent += skb->len - tcp_header_size;
1154         }
1155
1156         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1157                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1158                               tcp_skb_pcount(skb));
1159
1160         tp->segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1161         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
1162         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1163         skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
1164
1165         /* Leave earliest departure time in skb->tstamp (skb->skb_mstamp_ns) */
1166
1167         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1168         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1169                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1170
1171         tcp_add_tx_delay(skb, tp);
1172
1173         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(sk, skb, &inet->cork.fl);
1174
1175         if (unlikely(err > 0)) {
1176                 tcp_enter_cwr(sk);
1177                 err = net_xmit_eval(err);
1178         }
1179         if (!err && oskb) {
1180                 tcp_update_skb_after_send(sk, oskb, prior_wstamp);
1181                 tcp_rate_skb_sent(sk, oskb);
1182         }
1183         return err;
1184 }
1185
1186 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
1187                             gfp_t gfp_mask)
1188 {
1189         return __tcp_transmit_skb(sk, skb, clone_it, gfp_mask,
1190                                   tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
1191 }
1192
1193 /* This routine just queues the buffer for sending.
1194  *
1195  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1196  * otherwise socket can stall.
1197  */
1198 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1199 {
1200         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1201
1202         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1203         WRITE_ONCE(tp->write_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1204         __skb_header_release(skb);
1205         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1206         sk_wmem_queued_add(sk, skb->truesize);
1207         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1208 }
1209
1210 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1211 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1212 {
1213         if (skb->len <= mss_now) {
1214                 /* Avoid the costly divide in the normal
1215                  * non-TSO case.
1216                  */
1217                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1218                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1219         } else {
1220                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1221                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1222         }
1223 }
1224
1225 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1226  * tweaks to fix counters
1227  */
1228 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1229 {
1230         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1231
1232         tp->packets_out -= decr;
1233
1234         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1235                 tp->sacked_out -= decr;
1236         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1237                 tp->retrans_out -= decr;
1238         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1239                 tp->lost_out -= decr;
1240
1241         /* Reno case is special. Sigh... */
1242         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1243                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1244
1245         if (tp->lost_skb_hint &&
1246             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1247             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
1248                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1249
1250         tcp_verify_left_out(tp);
1251 }
1252
1253 static bool tcp_has_tx_tstamp(const struct sk_buff *skb)
1254 {
1255         return TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack ||
1256                 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP);
1257 }
1258
1259 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1260 {
1261         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1262
1263         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(skb)) &&
1264             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1265                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1266                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1267
1268                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1269                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1270                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1271                 TCP_SKB_CB(skb2)->txstamp_ack = TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack;
1272                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack = 0;
1273         }
1274 }
1275
1276 static void tcp_skb_fragment_eor(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1277 {
1278         TCP_SKB_CB(skb2)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1279         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 0;
1280 }
1281
1282 /* Insert buff after skb on the write or rtx queue of sk.  */
1283 static void tcp_insert_write_queue_after(struct sk_buff *skb,
1284                                          struct sk_buff *buff,
1285                                          struct sock *sk,
1286                                          enum tcp_queue tcp_queue)
1287 {
1288         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE)
1289                 __skb_queue_after(&sk->sk_write_queue, skb, buff);
1290         else
1291                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
1292 }
1293
1294 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1295  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1296  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1297  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1298  */
1299 int tcp_fragment(struct sock *sk, enum tcp_queue tcp_queue,
1300                  struct sk_buff *skb, u32 len,
1301                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1302 {
1303         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1304         struct sk_buff *buff;
1305         int nsize, old_factor;
1306         long limit;
1307         int nlen;
1308         u8 flags;
1309
1310         if (WARN_ON(len > skb->len))
1311                 return -EINVAL;
1312
1313         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1314         if (nsize < 0)
1315                 nsize = 0;
1316
1317         /* tcp_sendmsg() can overshoot sk_wmem_queued by one full size skb.
1318          * We need some allowance to not penalize applications setting small
1319          * SO_SNDBUF values.
1320          * Also allow first and last skb in retransmit queue to be split.
1321          */
1322         limit = sk->sk_sndbuf + 2 * SKB_TRUESIZE(GSO_MAX_SIZE);
1323         if (unlikely((sk->sk_wmem_queued >> 1) > limit &&
1324                      tcp_queue != TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE &&
1325                      skb != tcp_rtx_queue_head(sk) &&
1326                      skb != tcp_rtx_queue_tail(sk))) {
1327                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPWQUEUETOOBIG);
1328                 return -ENOMEM;
1329         }
1330
1331         if (skb_unclone(skb, gfp))
1332                 return -ENOMEM;
1333
1334         /* Get a new skb... force flag on. */
1335         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp, true);
1336         if (!buff)
1337                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1338         skb_copy_decrypted(buff, skb);
1339
1340         sk_wmem_queued_add(sk, buff->truesize);
1341         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1342         nlen = skb->len - len - nsize;
1343         buff->truesize += nlen;
1344         skb->truesize -= nlen;
1345
1346         /* Correct the sequence numbers. */
1347         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1348         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1349         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1350
1351         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1352         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1353         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1354         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1355         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1356         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1357
1358         skb_split(skb, buff, len);
1359
1360         buff->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1361
1362         buff->tstamp = skb->tstamp;
1363         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1364
1365         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1366
1367         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1368         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1369         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1370
1371         /* Update delivered info for the new segment */
1372         TCP_SKB_CB(buff)->tx = TCP_SKB_CB(skb)->tx;
1373
1374         /* If this packet has been sent out already, we must
1375          * adjust the various packet counters.
1376          */
1377         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1378                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1379                         tcp_skb_pcount(buff);
1380
1381                 if (diff)
1382                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1383         }
1384
1385         /* Link BUFF into the send queue. */
1386         __skb_header_release(buff);
1387         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, tcp_queue);
1388         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE)
1389                 list_add(&buff->tcp_tsorted_anchor, &skb->tcp_tsorted_anchor);
1390
1391         return 0;
1392 }
1393
1394 /* This is similar to __pskb_pull_tail(). The difference is that pulled
1395  * data is not copied, but immediately discarded.
1396  */
1397 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1398 {
1399         struct skb_shared_info *shinfo;
1400         int i, k, eat;
1401
1402         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1403         if (eat) {
1404                 __skb_pull(skb, eat);
1405                 len -= eat;
1406                 if (!len)
1407                         return 0;
1408         }
1409         eat = len;
1410         k = 0;
1411         shinfo = skb_shinfo(skb);
1412         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1413                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1414
1415                 if (size <= eat) {
1416                         skb_frag_unref(skb, i);
1417                         eat -= size;
1418                 } else {
1419                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1420                         if (eat) {
1421                                 skb_frag_off_add(&shinfo->frags[k], eat);
1422                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1423                                 eat = 0;
1424                         }
1425                         k++;
1426                 }
1427         }
1428         shinfo->nr_frags = k;
1429
1430         skb->data_len -= len;
1431         skb->len = skb->data_len;
1432         return len;
1433 }
1434
1435 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1436 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1437 {
1438         u32 delta_truesize;
1439
1440         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1441                 return -ENOMEM;
1442
1443         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1444
1445         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1446         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1447
1448         if (delta_truesize) {
1449                 skb->truesize      -= delta_truesize;
1450                 sk_wmem_queued_add(sk, -delta_truesize);
1451                 sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1452                 sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1453         }
1454
1455         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1456         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1457                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1458
1459         return 0;
1460 }
1461
1462 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1463 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1464 {
1465         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1466         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1467         int mss_now;
1468
1469         /* Calculate base mss without TCP options:
1470            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1471          */
1472         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1473
1474         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1475         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1476                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1477
1478                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1479                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1480         }
1481
1482         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1483         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1484                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1485
1486         /* Now subtract optional transport overhead */
1487         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1488
1489         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1490         mss_now = max(mss_now, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_snd_mss);
1491         return mss_now;
1492 }
1493
1494 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1495 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1496 {
1497         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1498         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1499                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1500 }
1501
1502 /* Inverse of above */
1503 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1504 {
1505         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1506         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1507         int mtu;
1508
1509         mtu = mss +
1510               tp->tcp_header_len +
1511               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1512               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1513
1514         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1515         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1516                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1517
1518                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1519                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1520         }
1521         return mtu;
1522 }
1523 EXPORT_SYMBOL(tcp_mss_to_mtu);
1524
1525 /* MTU probing init per socket */
1526 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1527 {
1528         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1529         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1530         struct net *net = sock_net(sk);
1531
1532         icsk->icsk_mtup.enabled = net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1533         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1534                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1535         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss);
1536         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1537         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1538                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
1539 }
1540 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1541
1542 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1543
1544    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1545    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1546
1547    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1548    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1549    It also does not include TCP options.
1550
1551    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1552
1553    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1554    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1555    taking into account current pmtu, but never exceeds
1556    tp->rx_opt.mss_clamp.
1557
1558    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1559    DOES NOT include either tcp or ip options.
1560
1561    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1562    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1563  */
1564 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1565 {
1566         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1567         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1568         int mss_now;
1569
1570         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1571                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1572
1573         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1574         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1575
1576         /* And store cached results */
1577         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1578         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1579                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1580         tp->mss_cache = mss_now;
1581
1582         return mss_now;
1583 }
1584 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1585
1586 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1587  * and even PMTU discovery events into account.
1588  */
1589 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1590 {
1591         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1592         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1593         u32 mss_now;
1594         unsigned int header_len;
1595         struct tcp_out_options opts;
1596         struct tcp_md5sig_key *md5;
1597
1598         mss_now = tp->mss_cache;
1599
1600         if (dst) {
1601                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1602                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1603                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1604         }
1605
1606         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1607                      sizeof(struct tcphdr);
1608         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1609          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1610          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1611          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1612         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1613                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1614                 mss_now -= delta;
1615         }
1616
1617         return mss_now;
1618 }
1619
1620 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1621  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1622  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1623  */
1624 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1625 {
1626         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1627
1628         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1629             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1630                 /* Limited by application or receiver window. */
1631                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1632                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1633                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1634                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1635                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1636                 }
1637                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1638         }
1639         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1640 }
1641
1642 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1643 {
1644         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1645         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1646
1647         /* Track the maximum number of outstanding packets in each
1648          * window, and remember whether we were cwnd-limited then.
1649          */
1650         if (!before(tp->snd_una, tp->max_packets_seq) ||
1651             tp->packets_out > tp->max_packets_out) {
1652                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1653                 tp->max_packets_seq = tp->snd_nxt;
1654                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1655         }
1656
1657         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1658                 /* Network is feed fully. */
1659                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1660                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1661         } else {
1662                 /* Network starves. */
1663                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1664                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1665
1666                 if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1667                     (s32)(tcp_jiffies32 - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto &&
1668                     !ca_ops->cong_control)
1669                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1670
1671                 /* The following conditions together indicate the starvation
1672                  * is caused by insufficient sender buffer:
1673                  * 1) just sent some data (see tcp_write_xmit)
1674                  * 2) not cwnd limited (this else condition)
1675                  * 3) no more data to send (tcp_write_queue_empty())
1676                  * 4) application is hitting buffer limit (SOCK_NOSPACE)
1677                  */
1678                 if (tcp_write_queue_empty(sk) && sk->sk_socket &&
1679                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags) &&
1680                     (1 << sk->sk_state) & (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT))
1681                         tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
1682         }
1683 }
1684
1685 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1686 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1687 {
1688         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1689                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1690 }
1691
1692 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1693  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1694  * The test is really :
1695  * if ((skb->len % mss) != 0)
1696  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1697  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1698  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1699  */
1700 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1701                                 const struct sk_buff *skb)
1702 {
1703         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1704                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1705 }
1706
1707 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1708  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1709  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1710  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1711  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1712  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1713  */
1714 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1715                             int nonagle)
1716 {
1717         return partial &&
1718                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1719                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1720 }
1721
1722 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1723  * to send one TSO packet per ms
1724  */
1725 static u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now,
1726                             int min_tso_segs)
1727 {
1728         u32 bytes, segs;
1729
1730         bytes = min_t(unsigned long,
1731                       sk->sk_pacing_rate >> READ_ONCE(sk->sk_pacing_shift),
1732                       sk->sk_gso_max_size - 1 - MAX_TCP_HEADER);
1733
1734         /* Goal is to send at least one packet per ms,
1735          * not one big TSO packet every 100 ms.
1736          * This preserves ACK clocking and is consistent
1737          * with tcp_tso_should_defer() heuristic.
1738          */
1739         segs = max_t(u32, bytes / mss_now, min_tso_segs);
1740
1741         return segs;
1742 }
1743
1744 /* Return the number of segments we want in the skb we are transmitting.
1745  * See if congestion control module wants to decide; otherwise, autosize.
1746  */
1747 static u32 tcp_tso_segs(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1748 {
1749         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1750         u32 min_tso, tso_segs;
1751
1752         min_tso = ca_ops->min_tso_segs ?
1753                         ca_ops->min_tso_segs(sk) :
1754                         sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_tso_segs;
1755
1756         tso_segs = tcp_tso_autosize(sk, mss_now, min_tso);
1757         return min_t(u32, tso_segs, sk->sk_gso_max_segs);
1758 }
1759
1760 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1761 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1762                                         const struct sk_buff *skb,
1763                                         unsigned int mss_now,
1764                                         unsigned int max_segs,
1765                                         int nonagle)
1766 {
1767         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1768         u32 partial, needed, window, max_len;
1769
1770         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1771         max_len = mss_now * max_segs;
1772
1773         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1774                 return max_len;
1775
1776         needed = min(skb->len, window);
1777
1778         if (max_len <= needed)
1779                 return max_len;
1780
1781         partial = needed % mss_now;
1782         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1783          * to include this last segment in this skb.
1784          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1785          */
1786         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1787                 return needed - partial;
1788
1789         return needed;
1790 }
1791
1792 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1793  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1794  */
1795 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1796                                          const struct sk_buff *skb)
1797 {
1798         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
1799
1800         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1801         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1802             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1803                 return 1;
1804
1805         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1806         cwnd = tp->snd_cwnd;
1807         if (in_flight >= cwnd)
1808                 return 0;
1809
1810         /* For better scheduling, ensure we have at least
1811          * 2 GSO packets in flight.
1812          */
1813         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
1814         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
1815 }
1816
1817 /* Initialize TSO state of a skb.
1818  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1819  * SKB onto the wire.
1820  */
1821 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1822 {
1823         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1824
1825         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1826                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1827                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1828         }
1829         return tso_segs;
1830 }
1831
1832
1833 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1834  * sent now.
1835  */
1836 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1837                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1838 {
1839         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1840          * write_queue (they have no chances to get new data).
1841          *
1842          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1843          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1844          */
1845         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1846                 return true;
1847
1848         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1849         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1850                 return true;
1851
1852         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1853                 return true;
1854
1855         return false;
1856 }
1857
1858 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1859 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1860                              const struct sk_buff *skb,
1861                              unsigned int cur_mss)
1862 {
1863         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1864
1865         if (skb->len > cur_mss)
1866                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1867
1868         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1869 }
1870
1871 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1872  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1873  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1874  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1875  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1876  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1877  */
1878 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1879                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1880 {
1881         int nlen = skb->len - len;
1882         struct sk_buff *buff;
1883         u8 flags;
1884
1885         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1886         if (skb->len != skb->data_len)
1887                 return tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
1888                                     skb, len, mss_now, gfp);
1889
1890         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp, true);
1891         if (unlikely(!buff))
1892                 return -ENOMEM;
1893         skb_copy_decrypted(buff, skb);
1894
1895         sk_wmem_queued_add(sk, buff->truesize);
1896         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1897         buff->truesize += nlen;
1898         skb->truesize -= nlen;
1899
1900         /* Correct the sequence numbers. */
1901         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1902         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1903         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1904
1905         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1906         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1907         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1908         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1909
1910         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1911         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1912
1913         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1914
1915         buff->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1916         skb_split(skb, buff, len);
1917         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1918
1919         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1920         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1921         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1922
1923         /* Link BUFF into the send queue. */
1924         __skb_header_release(buff);
1925         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE);
1926
1927         return 0;
1928 }
1929
1930 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1931  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1932  *
1933  * This algorithm is from John Heffner.
1934  */
1935 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1936                                  bool *is_cwnd_limited,
1937                                  bool *is_rwnd_limited,
1938                                  u32 max_segs)
1939 {
1940         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1941         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1942         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1943         struct sk_buff *head;
1944         int win_divisor;
1945         s64 delta;
1946
1947         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
1948                 goto send_now;
1949
1950         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
1951          * only if the last write was recent (1 ms).
1952          * Note that tp->tcp_wstamp_ns can be in the future if we have
1953          * packets waiting in a qdisc or device for EDT delivery.
1954          */
1955         delta = tp->tcp_clock_cache - tp->tcp_wstamp_ns - NSEC_PER_MSEC;
1956         if (delta > 0)
1957                 goto send_now;
1958
1959         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1960
1961         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1);
1962         BUG_ON(tp->snd_cwnd <= in_flight);
1963
1964         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1965
1966         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1967         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1968
1969         limit = min(send_win, cong_win);
1970
1971         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1972         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
1973                 goto send_now;
1974
1975         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1976         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1977                 goto send_now;
1978
1979         win_divisor = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1980         if (win_divisor) {
1981                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1982
1983                 /* If at least some fraction of a window is available,
1984                  * just use it.
1985                  */
1986                 chunk /= win_divisor;
1987                 if (limit >= chunk)
1988                         goto send_now;
1989         } else {
1990                 /* Different approach, try not to defer past a single
1991                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1992                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1993                  * then send now.
1994                  */
1995                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1996                         goto send_now;
1997         }
1998
1999         /* TODO : use tsorted_sent_queue ? */
2000         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
2001         if (!head)
2002                 goto send_now;
2003         delta = tp->tcp_clock_cache - head->tstamp;
2004         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
2005         if ((s64)(delta - (u64)NSEC_PER_USEC * (tp->srtt_us >> 4)) < 0)
2006                 goto send_now;
2007
2008         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
2009          * Three cases are tracked :
2010          * 1) We are cwnd-limited
2011          * 2) We are rwnd-limited
2012          * 3) We are application limited.
2013          */
2014         if (cong_win < send_win) {
2015                 if (cong_win <= skb->len) {
2016                         *is_cwnd_limited = true;
2017                         return true;
2018                 }
2019         } else {
2020                 if (send_win <= skb->len) {
2021                         *is_rwnd_limited = true;
2022                         return true;
2023                 }
2024         }
2025
2026         /* If this packet won't get more data, do not wait. */
2027         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) ||
2028             TCP_SKB_CB(skb)->eor)
2029                 goto send_now;
2030
2031         return true;
2032
2033 send_now:
2034         return false;
2035 }
2036
2037 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
2038 {
2039         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2040         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2041         struct net *net = sock_net(sk);
2042         u32 interval;
2043         s32 delta;
2044
2045         interval = net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval;
2046         delta = tcp_jiffies32 - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
2047         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
2048                 int mss = tcp_current_mss(sk);
2049
2050                 /* Update current search range */
2051                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2052                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
2053                         sizeof(struct tcphdr) +
2054                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
2055                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
2056
2057                 /* Update probe time stamp */
2058                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
2059         }
2060 }
2061
2062 static bool tcp_can_coalesce_send_queue_head(struct sock *sk, int len)
2063 {
2064         struct sk_buff *skb, *next;
2065
2066         skb = tcp_send_head(sk);
2067         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2068                 if (len <= skb->len)
2069                         break;
2070
2071                 if (unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->eor) || tcp_has_tx_tstamp(skb))
2072                         return false;
2073
2074                 len -= skb->len;
2075         }
2076
2077         return true;
2078 }
2079
2080 /* Create a new MTU probe if we are ready.
2081  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
2082  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
2083  * changes resulting in larger path MTUs.
2084  *
2085  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
2086  *         1 if a probe was sent,
2087  *         -1 otherwise
2088  */
2089 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
2090 {
2091         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2092         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2093         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
2094         struct net *net = sock_net(sk);
2095         int probe_size;
2096         int size_needed;
2097         int copy, len;
2098         int mss_now;
2099         int interval;
2100
2101         /* Not currently probing/verifying,
2102          * not in recovery,
2103          * have enough cwnd, and
2104          * not SACKing (the variable headers throw things off)
2105          */
2106         if (likely(!icsk->icsk_mtup.enabled ||
2107                    icsk->icsk_mtup.probe_size ||
2108                    inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
2109                    tp->snd_cwnd < 11 ||
2110                    tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack))
2111                 return -1;
2112
2113         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
2114          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
2115          * smaller than a threshold, backoff from probing.
2116          */
2117         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2118         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
2119                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
2120         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
2121         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
2122         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
2123          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
2124          * probing process by not resetting search range to its orignal.
2125          */
2126         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
2127                 interval < net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold) {
2128                 /* Check whether enough time has elaplased for
2129                  * another round of probing.
2130                  */
2131                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
2132                 return -1;
2133         }
2134
2135         /* Have enough data in the send queue to probe? */
2136         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
2137                 return -1;
2138
2139         if (tp->snd_wnd < size_needed)
2140                 return -1;
2141         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
2142                 return 0;
2143
2144         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
2145         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
2146                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
2147                         return -1;
2148                 else
2149                         return 0;
2150         }
2151
2152         if (!tcp_can_coalesce_send_queue_head(sk, probe_size))
2153                 return -1;
2154
2155         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
2156         nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC, false);
2157         if (!nskb)
2158                 return -1;
2159         sk_wmem_queued_add(sk, nskb->truesize);
2160         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2161
2162         skb = tcp_send_head(sk);
2163         skb_copy_decrypted(nskb, skb);
2164
2165         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2166         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
2167         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
2168         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
2169         nskb->csum = 0;
2170         nskb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2171
2172         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
2173         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
2174
2175         len = 0;
2176         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2177                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
2178                 skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
2179
2180                 if (skb->len <= copy) {
2181                         /* We've eaten all the data from this skb.
2182                          * Throw it away. */
2183                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2184                         /* If this is the last SKB we copy and eor is set
2185                          * we need to propagate it to the new skb.
2186                          */
2187                         TCP_SKB_CB(nskb)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
2188                         tcp_skb_collapse_tstamp(nskb, skb);
2189                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2190                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2191                 } else {
2192                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2193                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2194                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
2195                                 skb_pull(skb, copy);
2196                         } else {
2197                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
2198                                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2199                         }
2200                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2201                 }
2202
2203                 len += copy;
2204
2205                 if (len >= probe_size)
2206                         break;
2207         }
2208         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2209
2210         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2211          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2212          */
2213         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2214                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2215                  * effectively two packets. */
2216                 tp->snd_cwnd--;
2217                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2218
2219                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2220                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2221                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2222
2223                 return 1;
2224         }
2225
2226         return -1;
2227 }
2228
2229 static bool tcp_pacing_check(struct sock *sk)
2230 {
2231         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2232
2233         if (!tcp_needs_internal_pacing(sk))
2234                 return false;
2235
2236         if (tp->tcp_wstamp_ns <= tp->tcp_clock_cache)
2237                 return false;
2238
2239         if (!hrtimer_is_queued(&tp->pacing_timer)) {
2240                 hrtimer_start(&tp->pacing_timer,
2241                               ns_to_ktime(tp->tcp_wstamp_ns),
2242                               HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_SOFT);
2243                 sock_hold(sk);
2244         }
2245         return true;
2246 }
2247
2248 /* TCP Small Queues :
2249  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2250  * (These limits are doubled for retransmits)
2251  * This allows for :
2252  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2253  *  - faster recovery
2254  *  - high rates
2255  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2256  * of queued bytes to ensure line rate.
2257  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2258  */
2259 static bool tcp_small_queue_check(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
2260                                   unsigned int factor)
2261 {
2262         unsigned long limit;
2263
2264         limit = max_t(unsigned long,
2265                       2 * skb->truesize,
2266                       sk->sk_pacing_rate >> READ_ONCE(sk->sk_pacing_shift));
2267         if (sk->sk_pacing_status == SK_PACING_NONE)
2268                 limit = min_t(unsigned long, limit,
2269                               sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_limit_output_bytes);
2270         limit <<= factor;
2271
2272         if (static_branch_unlikely(&tcp_tx_delay_enabled) &&
2273             tcp_sk(sk)->tcp_tx_delay) {
2274                 u64 extra_bytes = (u64)sk->sk_pacing_rate * tcp_sk(sk)->tcp_tx_delay;
2275
2276                 /* TSQ is based on skb truesize sum (sk_wmem_alloc), so we
2277                  * approximate our needs assuming an ~100% skb->truesize overhead.
2278                  * USEC_PER_SEC is approximated by 2^20.
2279                  * do_div(extra_bytes, USEC_PER_SEC/2) is replaced by a right shift.
2280                  */
2281                 extra_bytes >>= (20 - 1);
2282                 limit += extra_bytes;
2283         }
2284         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2285                 /* Always send skb if rtx queue is empty.
2286                  * No need to wait for TX completion to call us back,
2287                  * after softirq/tasklet schedule.
2288                  * This helps when TX completions are delayed too much.
2289                  */
2290                 if (tcp_rtx_queue_empty(sk))
2291                         return false;
2292
2293                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2294                 /* It is possible TX completion already happened
2295                  * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2296                  * test again the condition.
2297                  */
2298                 smp_mb__after_atomic();
2299                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2300                         return true;
2301         }
2302         return false;
2303 }
2304
2305 static void tcp_chrono_set(struct tcp_sock *tp, const enum tcp_chrono new)
2306 {
2307         const u32 now = tcp_jiffies32;
2308         enum tcp_chrono old = tp->chrono_type;
2309
2310         if (old > TCP_CHRONO_UNSPEC)
2311                 tp->chrono_stat[old - 1] += now - tp->chrono_start;
2312         tp->chrono_start = now;
2313         tp->chrono_type = new;
2314 }
2315
2316 void tcp_chrono_start(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2317 {
2318         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2319
2320         /* If there are multiple conditions worthy of tracking in a
2321          * chronograph then the highest priority enum takes precedence
2322          * over the other conditions. So that if something "more interesting"
2323          * starts happening, stop the previous chrono and start a new one.
2324          */
2325         if (type > tp->chrono_type)
2326                 tcp_chrono_set(tp, type);
2327 }
2328
2329 void tcp_chrono_stop(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2330 {
2331         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2332
2333
2334         /* There are multiple conditions worthy of tracking in a
2335          * chronograph, so that the highest priority enum takes
2336          * precedence over the other conditions (see tcp_chrono_start).
2337          * If a condition stops, we only stop chrono tracking if
2338          * it's the "most interesting" or current chrono we are
2339          * tracking and starts busy chrono if we have pending data.
2340          */
2341         if (tcp_rtx_and_write_queues_empty(sk))
2342                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_UNSPEC);
2343         else if (type == tp->chrono_type)
2344                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_BUSY);
2345 }
2346
2347 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2348  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2349  * window for us.
2350  *
2351  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2352  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2353  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2354  *
2355  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2356  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2357
2358  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2359  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2360  */
2361 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2362                            int push_one, gfp_t gfp)
2363 {
2364         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2365         struct sk_buff *skb;
2366         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2367         int cwnd_quota;
2368         int result;
2369         bool is_cwnd_limited = false, is_rwnd_limited = false;
2370         u32 max_segs;
2371
2372         sent_pkts = 0;
2373
2374         tcp_mstamp_refresh(tp);
2375         if (!push_one) {
2376                 /* Do MTU probing. */
2377                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2378                 if (!result) {
2379                         return false;
2380                 } else if (result > 0) {
2381                         sent_pkts = 1;
2382                 }
2383         }
2384
2385         max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
2386         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2387                 unsigned int limit;
2388
2389                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2390                         /* "skb_mstamp_ns" is used as a start point for the retransmit timer */
2391                         skb->skb_mstamp_ns = tp->tcp_wstamp_ns = tp->tcp_clock_cache;
2392                         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
2393                         tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2394                         goto repair; /* Skip network transmission */
2395                 }
2396
2397                 if (tcp_pacing_check(sk))
2398                         break;
2399
2400                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2401                 BUG_ON(!tso_segs);
2402
2403                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2404                 if (!cwnd_quota) {
2405                         if (push_one == 2)
2406                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2407                                 cwnd_quota = 1;
2408                         else
2409                                 break;
2410                 }
2411
2412                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now))) {
2413                         is_rwnd_limited = true;
2414                         break;
2415                 }
2416
2417                 if (tso_segs == 1) {
2418                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2419                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2420                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2421                                 break;
2422                 } else {
2423                         if (!push_one &&
2424                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2425                                                  &is_rwnd_limited, max_segs))
2426                                 break;
2427                 }
2428
2429                 limit = mss_now;
2430                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2431                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2432                                                     min_t(unsigned int,
2433                                                           cwnd_quota,
2434                                                           max_segs),
2435                                                     nonagle);
2436
2437                 if (skb->len > limit &&
2438                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2439                         break;
2440
2441                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 0))
2442                         break;
2443
2444                 /* Argh, we hit an empty skb(), presumably a thread
2445                  * is sleeping in sendmsg()/sk_stream_wait_memory().
2446                  * We do not want to send a pure-ack packet and have
2447                  * a strange looking rtx queue with empty packet(s).
2448                  */
2449                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq == TCP_SKB_CB(skb)->seq)
2450                         break;
2451
2452                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2453                         break;
2454
2455 repair:
2456                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2457                  * This call will increment packets_out.
2458                  */
2459                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2460
2461                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2462                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2463
2464                 if (push_one)
2465                         break;
2466         }
2467
2468         if (is_rwnd_limited)
2469                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2470         else
2471                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2472
2473         if (likely(sent_pkts)) {
2474                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2475                         tp->prr_out += sent_pkts;
2476
2477                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2478                 if (push_one != 2)
2479                         tcp_schedule_loss_probe(sk, false);
2480                 is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd);
2481                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2482                 return false;
2483         }
2484         return !tp->packets_out && !tcp_write_queue_empty(sk);
2485 }
2486
2487 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk, bool advancing_rto)
2488 {
2489         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2490         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2491         u32 timeout, rto_delta_us;
2492         int early_retrans;
2493
2494         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2495          * finishes.
2496          */
2497         if (rcu_access_pointer(tp->fastopen_rsk))
2498                 return false;
2499
2500         early_retrans = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_early_retrans;
2501         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2502          * not in loss recovery, that are either limited by cwnd or application.
2503          */
2504         if ((early_retrans != 3 && early_retrans != 4) ||
2505             !tp->packets_out || !tcp_is_sack(tp) ||
2506             (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open &&
2507              icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR))
2508                 return false;
2509
2510         /* Probe timeout is 2*rtt. Add minimum RTO to account
2511          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2512          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2513          */
2514         if (tp->srtt_us) {
2515                 timeout = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 2);
2516                 if (tp->packets_out == 1)
2517                         timeout += TCP_RTO_MIN;
2518                 else
2519                         timeout += TCP_TIMEOUT_MIN;
2520         } else {
2521                 timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
2522         }
2523
2524         /* If the RTO formula yields an earlier time, then use that time. */
2525         rto_delta_us = advancing_rto ?
2526                         jiffies_to_usecs(inet_csk(sk)->icsk_rto) :
2527                         tcp_rto_delta_us(sk);  /* How far in future is RTO? */
2528         if (rto_delta_us > 0)
2529                 timeout = min_t(u32, timeout, usecs_to_jiffies(rto_delta_us));
2530
2531         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2532                              TCP_RTO_MAX, NULL);
2533         return true;
2534 }
2535
2536 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2537  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2538  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2539  */
2540 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2541                                     const struct sk_buff *skb)
2542 {
2543         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2544                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2545                               LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2546                 return true;
2547         }
2548         return false;
2549 }
2550
2551 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2552  * retransmit the last segment.
2553  */
2554 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2555 {
2556         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2557         struct sk_buff *skb;
2558         int pcount;
2559         int mss = tcp_current_mss(sk);
2560
2561         skb = tcp_send_head(sk);
2562         if (skb && tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2563                 pcount = tp->packets_out;
2564                 tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2565                 if (tp->packets_out > pcount)
2566                         goto probe_sent;
2567                 goto rearm_timer;
2568         }
2569         skb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
2570         if (unlikely(!skb)) {
2571                 WARN_ONCE(tp->packets_out,
2572                           "invalid inflight: %u state %u cwnd %u mss %d\n",
2573                           tp->packets_out, sk->sk_state, tp->snd_cwnd, mss);
2574                 inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2575                 return;
2576         }
2577
2578         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2579         if (tp->tlp_high_seq)
2580                 goto rearm_timer;
2581
2582         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2583                 goto rearm_timer;
2584
2585         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2586         if (WARN_ON(!pcount))
2587                 goto rearm_timer;
2588
2589         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2590                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
2591                                           (pcount - 1) * mss, mss,
2592                                           GFP_ATOMIC)))
2593                         goto rearm_timer;
2594                 skb = skb_rb_next(skb);
2595         }
2596
2597         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2598                 goto rearm_timer;
2599
2600         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1))
2601                 goto rearm_timer;
2602
2603         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2604         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2605
2606 probe_sent:
2607         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2608         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2609         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2610 rearm_timer:
2611         tcp_rearm_rto(sk);
2612 }
2613
2614 /* Push out any pending frames which were held back due to
2615  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2616  * The socket must be locked by the caller.
2617  */
2618 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2619                                int nonagle)
2620 {
2621         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2622          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2623          * all will be happy.
2624          */
2625         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2626                 return;
2627
2628         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2629                            sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC)))
2630                 tcp_check_probe_timer(sk);
2631 }
2632
2633 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2634  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2635  */
2636 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2637 {
2638         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2639
2640         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2641
2642         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2643 }
2644
2645 /* This function returns the amount that we can raise the
2646  * usable window based on the following constraints
2647  *
2648  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2649  * 2. We limit memory per socket
2650  *
2651  * RFC 1122:
2652  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2653  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2654  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2655  *
2656  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2657  * it at least MSS bytes.
2658  *
2659  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2660  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2661  *
2662  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2663  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2664  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2665  * window to always advance by a single byte.
2666  *
2667  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2668  * then this will not be a problem.
2669  *
2670  * BSD seems to make the following compromise:
2671  *
2672  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2673  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2674  *      then set the window to 0.
2675  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2676  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2677  *      and from being larger than the largest representable value.
2678  *
2679  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2680  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2681  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2682  * those cases where the window is constrained on the sender side
2683  * because the pipeline is full.
2684  *
2685  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2686  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2687  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2688  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2689  * of having a fixed window size at almost all times.
2690  *
2691  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2692  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2693  *
2694  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2695  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2696  */
2697 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2698 {
2699         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2700         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2701         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2702          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2703          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2704          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2705          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2706          */
2707         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2708         int free_space = tcp_space(sk);
2709         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2710         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2711         int window;
2712
2713         if (unlikely(mss > full_space)) {
2714                 mss = full_space;
2715                 if (mss <= 0)
2716                         return 0;
2717         }
2718         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2719                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2720
2721                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
2722                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2723                                                4U * tp->advmss);
2724
2725                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2726                  * increase it due to wscale.
2727                  */
2728                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2729
2730                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2731                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2732                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2733                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2734                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2735                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2736                  */
2737                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2738                         return 0;
2739         }
2740
2741         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2742                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2743
2744         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2745          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2746          */
2747         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2748                 window = free_space;
2749
2750                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2751                  * Import case: prevent zero window announcement if
2752                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2753                  */
2754                 window = ALIGN(window, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
2755         } else {
2756                 window = tp->rcv_wnd;
2757                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2758                  * Window clamp already applied above.
2759                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2760                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2761                  * and multiply from happening most of the time.
2762                  * We also don't do any window rounding when the free space
2763                  * is too small.
2764                  */
2765                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2766                         window = rounddown(free_space, mss);
2767                 else if (mss == full_space &&
2768                          free_space > window + (full_space >> 1))
2769                         window = free_space;
2770         }
2771
2772         return window;
2773 }
2774
2775 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
2776                              const struct sk_buff *next_skb)
2777 {
2778         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(next_skb))) {
2779                 const struct skb_shared_info *next_shinfo =
2780                         skb_shinfo(next_skb);
2781                 struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
2782
2783                 shinfo->tx_flags |= next_shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
2784                 shinfo->tskey = next_shinfo->tskey;
2785                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack |=
2786                         TCP_SKB_CB(next_skb)->txstamp_ack;
2787         }
2788 }
2789
2790 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2791 static bool tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2792 {
2793         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2794         struct sk_buff *next_skb = skb_rb_next(skb);
2795         int next_skb_size;
2796
2797         next_skb_size = next_skb->len;
2798
2799         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2800
2801         if (next_skb_size) {
2802                 if (next_skb_size <= skb_availroom(skb))
2803                         skb_copy_bits(next_skb, 0, skb_put(skb, next_skb_size),
2804                                       next_skb_size);
2805                 else if (!tcp_skb_shift(skb, next_skb, 1, next_skb_size))
2806                         return false;
2807         }
2808         tcp_highest_sack_replace(sk, next_skb, skb);
2809
2810         /* Update sequence range on original skb. */
2811         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2812
2813         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2814         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2815
2816         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2817          * packet counting does not break.
2818          */
2819         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2820         TCP_SKB_CB(skb)->eor = TCP_SKB_CB(next_skb)->eor;
2821
2822         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2823         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2824         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2825                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2826
2827         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2828
2829         tcp_skb_collapse_tstamp(skb, next_skb);
2830
2831         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(next_skb, sk);
2832         return true;
2833 }
2834
2835 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2836 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2837 {
2838         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2839                 return false;
2840         if (skb_cloned(skb))
2841                 return false;
2842         /* Some heuristics for collapsing over SACK'd could be invented */
2843         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2844                 return false;
2845
2846         return true;
2847 }
2848
2849 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2850  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2851  */
2852 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2853                                      int space)
2854 {
2855         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2856         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2857         bool first = true;
2858
2859         if (!sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_retrans_collapse)
2860                 return;
2861         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2862                 return;
2863
2864         skb_rbtree_walk_from_safe(skb, tmp) {
2865                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2866                         break;
2867
2868                 if (!tcp_skb_can_collapse_to(to))
2869                         break;
2870
2871                 space -= skb->len;
2872
2873                 if (first) {
2874                         first = false;
2875                         continue;
2876                 }
2877
2878                 if (space < 0)
2879                         break;
2880
2881                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2882                         break;
2883
2884                 if (!tcp_collapse_retrans(sk, to))
2885                         break;
2886         }
2887 }
2888
2889 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2890  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2891  * error occurred which prevented the send.
2892  */
2893 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2894 {
2895         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2896         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2897         unsigned int cur_mss;
2898         int diff, len, err;
2899
2900
2901         /* Inconclusive MTU probe */
2902         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
2903                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2904
2905         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2906          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2907          */
2908         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2909             min_t(u32, sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2),
2910                   sk->sk_sndbuf))
2911                 return -EAGAIN;
2912
2913         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2914                 return -EBUSY;
2915
2916         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2917                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))) {
2918                         WARN_ON_ONCE(1);
2919                         return -EINVAL;
2920                 }
2921                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2922                         return -ENOMEM;
2923         }
2924
2925         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2926                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2927
2928         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2929
2930         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2931          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2932          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2933          * our retransmit serves as a zero window probe.
2934          */
2935         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2936             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2937                 return -EAGAIN;
2938
2939         len = cur_mss * segs;
2940         if (skb->len > len) {
2941                 if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb, len,
2942                                  cur_mss, GFP_ATOMIC))
2943                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2944         } else {
2945                 if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2946                         return -ENOMEM;
2947
2948                 diff = tcp_skb_pcount(skb);
2949                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, cur_mss);
2950                 diff -= tcp_skb_pcount(skb);
2951                 if (diff)
2952                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
2953                 if (skb->len < cur_mss)
2954                         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2955         }
2956
2957         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
2958         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
2959                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
2960
2961         /* Update global and local TCP statistics. */
2962         segs = tcp_skb_pcount(skb);
2963         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS, segs);
2964         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2965                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2966         tp->total_retrans += segs;
2967         tp->bytes_retrans += skb->len;
2968
2969         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2970          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2971          * beyond what csum_start can cover.
2972          */
2973         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2974                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2975                 struct sk_buff *nskb;
2976
2977                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
2978                         nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2979                         err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2980                                      -ENOBUFS;
2981                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
2982
2983                 if (!err) {
2984                         tcp_update_skb_after_send(sk, skb, tp->tcp_wstamp_ns);
2985                         tcp_rate_skb_sent(sk, skb);
2986                 }
2987         } else {
2988                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2989         }
2990
2991         /* To avoid taking spuriously low RTT samples based on a timestamp
2992          * for a transmit that never happened, always mark EVER_RETRANS
2993          */
2994         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
2995
2996         if (BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB_FLAG))
2997                 tcp_call_bpf_3arg(sk, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB,
2998                                   TCP_SKB_CB(skb)->seq, segs, err);
2999
3000         if (likely(!err)) {
3001                 trace_tcp_retransmit_skb(sk, skb);
3002         } else if (err != -EBUSY) {
3003                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL, segs);
3004         }
3005         return err;
3006 }
3007
3008 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
3009 {
3010         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3011         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs);
3012
3013         if (err == 0) {
3014 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3015                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
3016                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
3017                 }
3018 #endif
3019                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
3020                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
3021         }
3022
3023         /* Save stamp of the first (attempted) retransmit. */
3024         if (!tp->retrans_stamp)
3025                 tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
3026
3027         if (tp->undo_retrans < 0)
3028                 tp->undo_retrans = 0;
3029         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
3030         return err;
3031 }
3032
3033 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
3034  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
3035  * resending the rest of the retransmit queue, until either
3036  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
3037  */
3038 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
3039 {
3040         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3041         struct sk_buff *skb, *rtx_head, *hole = NULL;
3042         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3043         u32 max_segs;
3044         int mib_idx;
3045
3046         if (!tp->packets_out)
3047                 return;
3048
3049         rtx_head = tcp_rtx_queue_head(sk);
3050         skb = tp->retransmit_skb_hint ?: rtx_head;
3051         max_segs = tcp_tso_segs(sk, tcp_current_mss(sk));
3052         skb_rbtree_walk_from(skb) {
3053                 __u8 sacked;
3054                 int segs;
3055
3056                 if (tcp_pacing_check(sk))
3057                         break;
3058
3059                 /* we could do better than to assign each time */
3060                 if (!hole)
3061                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
3062
3063                 segs = tp->snd_cwnd - tcp_packets_in_flight(tp);
3064                 if (segs <= 0)
3065                         return;
3066                 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
3067                 /* In case tcp_shift_skb_data() have aggregated large skbs,
3068                  * we need to make sure not sending too bigs TSO packets
3069                  */
3070                 segs = min_t(int, segs, max_segs);
3071
3072                 if (tp->retrans_out >= tp->lost_out) {
3073                         break;
3074                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
3075                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
3076                                 hole = skb;
3077                         continue;
3078
3079                 } else {
3080                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
3081                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
3082                         else
3083                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
3084                 }
3085
3086                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
3087                         continue;
3088
3089                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 1))
3090                         return;
3091
3092                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs))
3093                         return;
3094
3095                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), mib_idx, tcp_skb_pcount(skb));
3096
3097                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
3098                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
3099
3100                 if (skb == rtx_head &&
3101                     icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_REO_TIMEOUT)
3102                         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3103                                              inet_csk(sk)->icsk_rto,
3104                                              TCP_RTO_MAX,
3105                                              skb);
3106         }
3107 }
3108
3109 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
3110  * connection tear down and (memory) recovery.
3111  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
3112  * or even be forced to close flow without any FIN.
3113  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
3114  * with edge trigger epoll()
3115  */
3116 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
3117 {
3118         int amt;
3119
3120         if (size <= sk->sk_forward_alloc)
3121                 return;
3122         amt = sk_mem_pages(size);
3123         sk->sk_forward_alloc += amt * SK_MEM_QUANTUM;
3124         sk_memory_allocated_add(sk, amt);
3125
3126         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg)
3127                 mem_cgroup_charge_skmem(sk->sk_memcg, amt);
3128 }
3129
3130 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
3131  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
3132  */
3133 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
3134 {
3135         struct sk_buff *skb, *tskb, *tail = tcp_write_queue_tail(sk);
3136         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3137
3138         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
3139          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
3140          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
3141          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
3142          */
3143         tskb = tail;
3144         if (!tskb && tcp_under_memory_pressure(sk))
3145                 tskb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
3146
3147         if (tskb) {
3148                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
3149                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
3150                 tp->write_seq++;
3151                 if (!tail) {
3152                         /* This means tskb was already sent.
3153                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
3154                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
3155                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
3156                          * does not change tp->snd_nxt.
3157                          */
3158                         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->snd_nxt + 1);
3159                         return;
3160                 }
3161         } else {
3162                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
3163                 if (unlikely(!skb))
3164                         return;
3165
3166                 INIT_LIST_HEAD(&skb->tcp_tsorted_anchor);
3167                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3168                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
3169                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
3170                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
3171                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
3172                 tcp_queue_skb(sk, skb);
3173         }
3174         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
3175 }
3176
3177 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
3178  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
3179  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
3180  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
3181  */
3182 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
3183 {
3184         struct sk_buff *skb;
3185
3186         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
3187
3188         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
3189         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
3190         if (!skb) {
3191                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3192                 return;
3193         }
3194
3195         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3196         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3197         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
3198                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
3199         tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3200         /* Send it off. */
3201         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
3202                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3203
3204         /* skb of trace_tcp_send_reset() keeps the skb that caused RST,
3205          * skb here is different to the troublesome skb, so use NULL
3206          */
3207         trace_tcp_send_reset(sk, NULL);
3208 }
3209
3210 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
3211  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
3212  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
3213  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
3214  * and rcv_wscale values will not be correct.
3215  */
3216 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
3217 {
3218         struct sk_buff *skb;
3219
3220         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
3221         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3222                 pr_err("%s: wrong queue state\n", __func__);
3223                 return -EFAULT;
3224         }
3225         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
3226                 if (skb_cloned(skb)) {
3227                         struct sk_buff *nskb;
3228
3229                         tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3230                                 nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
3231                         } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3232                         if (!nskb)
3233                                 return -ENOMEM;
3234                         INIT_LIST_HEAD(&nskb->tcp_tsorted_anchor);
3235                         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3236                         __skb_header_release(nskb);
3237                         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, nskb);
3238                         sk_wmem_queued_add(sk, nskb->truesize);
3239                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
3240                         skb = nskb;
3241                 }
3242
3243                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
3244                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
3245         }
3246         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3247 }
3248
3249 /**
3250  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
3251  * sk: listener socket
3252  * dst: dst entry attached to the SYNACK
3253  * req: request_sock pointer
3254  *
3255  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3256  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
3257  */
3258 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3259                                 struct request_sock *req,
3260                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3261                                 enum tcp_synack_type synack_type)
3262 {
3263         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3264         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3265         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3266         struct tcp_out_options opts;
3267         struct sk_buff *skb;
3268         int tcp_header_size;
3269         struct tcphdr *th;
3270         int mss;
3271         u64 now;
3272
3273         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3274         if (unlikely(!skb)) {
3275                 dst_release(dst);
3276                 return NULL;
3277         }
3278         /* Reserve space for headers. */
3279         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3280
3281         switch (synack_type) {
3282         case TCP_SYNACK_NORMAL:
3283                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3284                 break;
3285         case TCP_SYNACK_COOKIE:
3286                 /* Under synflood, we do not attach skb to a socket,
3287                  * to avoid false sharing.
3288                  */
3289                 break;
3290         case TCP_SYNACK_FASTOPEN:
3291                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3292                  * cpu might call us concurrently.
3293                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3294                  */
3295                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3296                 break;
3297         }
3298         skb_dst_set(skb, dst);
3299
3300         mss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3301
3302         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3303         now = tcp_clock_ns();
3304 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3305         if (unlikely(req->cookie_ts))
3306                 skb->skb_mstamp_ns = cookie_init_timestamp(req, now);
3307         else
3308 #endif
3309         {
3310                 skb->skb_mstamp_ns = now;
3311                 if (!tcp_rsk(req)->snt_synack) /* Timestamp first SYNACK */
3312                         tcp_rsk(req)->snt_synack = tcp_skb_timestamp_us(skb);
3313         }
3314
3315 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3316         rcu_read_lock();
3317         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3318 #endif
3319         skb_set_hash(skb, tcp_rsk(req)->txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
3320         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, md5,
3321                                              foc) + sizeof(*th);
3322
3323         skb_push(skb, tcp_header_size);
3324         skb_reset_transport_header(skb);
3325
3326         th = (struct tcphdr *)skb->data;
3327         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3328         th->syn = 1;
3329         th->ack = 1;
3330         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3331         th->source = htons(ireq->ir_num);
3332         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3333         skb->mark = ireq->ir_mark;
3334         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3335         th->seq = htonl(tcp_rsk(req)->snt_isn);
3336         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3337         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3338
3339         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3340         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3341         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), NULL, &opts);
3342         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3343         __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3344
3345 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3346         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3347         if (md5)
3348                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3349                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3350         rcu_read_unlock();
3351 #endif
3352
3353         skb->skb_mstamp_ns = now;
3354         tcp_add_tx_delay(skb, tp);
3355
3356         return skb;
3357 }
3358 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3359
3360 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3361 {
3362         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3363         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3364         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3365
3366         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3367                 return;
3368
3369         rcu_read_lock();
3370         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3371         if (likely(ca && try_module_get(ca->owner))) {
3372                 module_put(icsk->icsk_ca_ops->owner);
3373                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3374                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3375         }
3376         rcu_read_unlock();
3377 }
3378
3379 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3380 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3381 {
3382         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3383         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3384         __u8 rcv_wscale;
3385         u32 rcv_wnd;
3386
3387         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3388          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3389          */
3390         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
3391         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps)
3392                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
3393
3394 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3395         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk))
3396                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
3397 #endif
3398
3399         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3400         if (tp->rx_opt.user_mss)
3401                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3402         tp->max_window = 0;
3403         tcp_mtup_init(sk);
3404         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3405
3406         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3407
3408         if (!tp->window_clamp)
3409                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3410         tp->advmss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3411
3412         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3413
3414         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3415         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3416             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3417                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3418
3419         rcv_wnd = tcp_rwnd_init_bpf(sk);
3420         if (rcv_wnd == 0)
3421                 rcv_wnd = dst_metric(dst, RTAX_INITRWND);
3422
3423         tcp_select_initial_window(sk, tcp_full_space(sk),
3424                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3425                                   &tp->rcv_wnd,
3426                                   &tp->window_clamp,
3427                                   sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling,
3428                                   &rcv_wscale,
3429                                   rcv_wnd);
3430
3431         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3432         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3433
3434         sk->sk_err = 0;
3435         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3436         tp->snd_wnd = 0;
3437         tcp_init_wl(tp, 0);
3438         tcp_write_queue_purge(sk);
3439         tp->snd_una = tp->write_seq;
3440         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3441         tp->snd_up = tp->write_seq;
3442         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->write_seq);
3443
3444         if (likely(!tp->repair))
3445                 tp->rcv_nxt = 0;
3446         else
3447                 tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3448         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3449         WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
3450
3451         inet_csk(sk)->icsk_rto = tcp_timeout_init(sk);
3452         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3453         tcp_clear_retrans(tp);
3454 }
3455
3456 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3457 {
3458         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3459         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3460
3461         tcb->end_seq += skb->len;
3462         __skb_header_release(skb);
3463         sk_wmem_queued_add(sk, skb->truesize);
3464         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3465         WRITE_ONCE(tp->write_seq, tcb->end_seq);
3466         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3467 }
3468
3469 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3470  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3471  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3472  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3473  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3474  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3475  */
3476 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3477 {
3478         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3479         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3480         int space, err = 0;
3481         struct sk_buff *syn_data;
3482
3483         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3484         if (!tcp_fastopen_cookie_check(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie))
3485                 goto fallback;
3486
3487         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3488          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3489          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3490          */
3491         tp->rx_opt.mss_clamp = tcp_mss_clamp(tp, tp->rx_opt.mss_clamp);
3492
3493         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
3494                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3495
3496         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3497
3498         /* limit to order-0 allocations */
3499         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3500
3501         syn_data = sk_stream_alloc_skb(sk, space, sk->sk_allocation, false);
3502         if (!syn_data)
3503                 goto fallback;
3504         syn_data->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3505         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3506         if (space) {
3507                 int copied = copy_from_iter(skb_put(syn_data, space), space,
3508                                             &fo->data->msg_iter);
3509                 if (unlikely(!copied)) {
3510                         tcp_skb_tsorted_anchor_cleanup(syn_data);
3511                         kfree_skb(syn_data);
3512                         goto fallback;
3513                 }
3514                 if (copied != space) {
3515                         skb_trim(syn_data, copied);
3516                         space = copied;
3517                 }
3518                 skb_zcopy_set(syn_data, fo->uarg, NULL);
3519         }
3520         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3521         if (space == fo->size)
3522                 fo->data = NULL;
3523         fo->copied = space;
3524
3525         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3526         if (syn_data->len)
3527                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3528
3529         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3530
3531         syn->skb_mstamp_ns = syn_data->skb_mstamp_ns;
3532
3533         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3534          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3535          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3536          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3537          */
3538         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3539         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3540         if (!err) {
3541                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3542                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, syn_data);
3543                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3544                 goto done;
3545         }
3546
3547         /* data was not sent, put it in write_queue */
3548         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, syn_data);
3549         tp->packets_out -= tcp_skb_pcount(syn_data);
3550
3551 fallback:
3552         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3553         if (fo->cookie.len > 0)
3554                 fo->cookie.len = 0;
3555         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3556         if (err)
3557                 tp->syn_fastopen = 0;
3558 done:
3559         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3560         return err;
3561 }
3562
3563 /* Build a SYN and send it off. */
3564 int tcp_connect(struct sock *sk)
3565 {
3566         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3567         struct sk_buff *buff;
3568         int err;
3569
3570         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_TCP_CONNECT_CB, 0, NULL);
3571
3572         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3573                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3574
3575         tcp_connect_init(sk);
3576
3577         if (unlikely(tp->repair)) {
3578                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3579                 return 0;
3580         }
3581
3582         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, sk->sk_allocation, true);
3583         if (unlikely(!buff))
3584                 return -ENOBUFS;
3585
3586         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3587         tcp_mstamp_refresh(tp);
3588         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp(tp);
3589         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3590         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3591         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
3592
3593         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3594         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3595               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3596         if (err == -ECONNREFUSED)
3597                 return err;
3598
3599         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3600          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3601          */
3602         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->write_seq);
3603         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3604         buff = tcp_send_head(sk);
3605         if (unlikely(buff)) {
3606                 WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->seq);
3607                 tp->pushed_seq  = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3608         }
3609         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3610
3611         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3612         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3613                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3614         return 0;
3615 }
3616 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3617
3618 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3619  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3620  * for details.
3621  */
3622 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3623 {
3624         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3625         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3626         unsigned long timeout;
3627
3628         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3629                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3630                 int max_ato = HZ / 2;
3631
3632                 if (inet_csk_in_pingpong_mode(sk) ||
3633                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3634                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3635
3636                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3637
3638                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3639                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3640                  * directly.
3641                  */
3642                 if (tp->srtt_us) {
3643                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3644                                         TCP_DELACK_MIN);
3645
3646                         if (rtt < max_ato)
3647                                 max_ato = rtt;
3648                 }
3649
3650                 ato = min(ato, max_ato);
3651         }
3652
3653         /* Stay within the limit we were given */
3654         timeout = jiffies + ato;
3655
3656         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3657         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3658                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3659                  * send ACK now.
3660                  */
3661                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3662                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3663                         tcp_send_ack(sk);
3664                         return;
3665                 }
3666
3667                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3668                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3669         }
3670         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3671         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3672         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3673 }
3674
3675 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3676 void __tcp_send_ack(struct sock *sk, u32 rcv_nxt)
3677 {
3678         struct sk_buff *buff;
3679
3680         /* If we have been reset, we may not send again. */
3681         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3682                 return;
3683
3684         /* We are not putting this on the write queue, so
3685          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3686          * sock.
3687          */
3688         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3689                          sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3690         if (unlikely(!buff)) {
3691                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3692                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3693                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3694                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3695                 return;
3696         }
3697
3698         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3699         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3700         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3701
3702         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
3703          * too much.
3704          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
3705          */
3706         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
3707
3708         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3709         __tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, (__force gfp_t)0, rcv_nxt);
3710 }
3711 EXPORT_SYMBOL_GPL(__tcp_send_ack);
3712
3713 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3714 {
3715         __tcp_send_ack(sk, tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
3716 }
3717
3718 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3719  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3720  *
3721  * Question: what should we make while urgent mode?
3722  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3723  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3724  *
3725  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3726  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3727  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3728  */
3729 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
3730 {
3731         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3732         struct sk_buff *skb;
3733
3734         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3735         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3736                         sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3737         if (!skb)
3738                 return -1;
3739
3740         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3741         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3742         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3743          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3744          * send it.
3745          */
3746         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3747         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
3748         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, (__force gfp_t)0);
3749 }
3750
3751 /* Called from setsockopt( ... TCP_REPAIR ) */
3752 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3753 {
3754         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3755                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3756                 tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3757                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3758         }
3759 }
3760
3761 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3762 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
3763 {
3764         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3765         struct sk_buff *skb;
3766
3767         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3768                 return -1;
3769
3770         skb = tcp_send_head(sk);
3771         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3772                 int err;
3773                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3774                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3775
3776                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3777                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3778
3779                 /* We are probing the opening of a window
3780                  * but the window size is != 0
3781                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3782                  */
3783                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3784                     skb->len > mss) {
3785                         seg_size = min(seg_size, mss);
3786                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3787                         if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
3788                                          skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
3789                                 return -1;
3790                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3791                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
3792
3793                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3794                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3795                 if (!err)
3796                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3797                 return err;
3798         } else {
3799                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3800                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
3801                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
3802         }
3803 }
3804
3805 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3806  * a partial packet else a zero probe.
3807  */
3808 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3809 {
3810         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3811         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3812         struct net *net = sock_net(sk);
3813         unsigned long timeout;
3814         int err;
3815
3816         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3817
3818         if (tp->packets_out || tcp_write_queue_empty(sk)) {
3819                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3820                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3821                 icsk->icsk_backoff = 0;
3822                 return;
3823         }
3824
3825         icsk->icsk_probes_out++;
3826         if (err <= 0) {
3827                 if (icsk->icsk_backoff < net->ipv4.sysctl_tcp_retries2)
3828                         icsk->icsk_backoff++;
3829                 timeout = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
3830         } else {
3831                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3832                  * Let senders fight for local resources conservatively.
3833                  */
3834                 timeout = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
3835         }
3836         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0, timeout, TCP_RTO_MAX, NULL);
3837 }
3838
3839 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
3840 {
3841         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
3842         struct flowi fl;
3843         int res;
3844
3845         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
3846         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, TCP_SYNACK_NORMAL);
3847         if (!res) {
3848                 __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
3849                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3850                 if (unlikely(tcp_passive_fastopen(sk)))
3851                         tcp_sk(sk)->total_retrans++;
3852                 trace_tcp_retransmit_synack(sk, req);
3853         }
3854         return res;
3855 }
3856 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);