4522579aaca2d24b7be61abac658a3c8cbd2b960
[linux-2.6-block.git] / net / ipv4 / tcp_output.c
1 /*
2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *              interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
7  *
8  * Authors:     Ross Biro
9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
10  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
11  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
12  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
13  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
14  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
15  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
16  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
17  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
18  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
19  */
20
21 /*
22  * Changes:     Pedro Roque     :       Retransmit queue handled by TCP.
23  *                              :       Fragmentation on mtu decrease
24  *                              :       Segment collapse on retransmit
25  *                              :       AF independence
26  *
27  *              Linus Torvalds  :       send_delayed_ack
28  *              David S. Miller :       Charge memory using the right skb
29  *                                      during syn/ack processing.
30  *              David S. Miller :       Output engine completely rewritten.
31  *              Andrea Arcangeli:       SYNACK carry ts_recent in tsecr.
32  *              Cacophonix Gaul :       draft-minshall-nagle-01
33  *              J Hadi Salim    :       ECN support
34  *
35  */
36
37 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
38
39 #include <net/tcp.h>
40
41 #include <linux/compiler.h>
42 #include <linux/gfp.h>
43 #include <linux/module.h>
44 #include <linux/static_key.h>
45
46 #include <trace/events/tcp.h>
47
48 /* Refresh clocks of a TCP socket,
49  * ensuring monotically increasing values.
50  */
51 void tcp_mstamp_refresh(struct tcp_sock *tp)
52 {
53         u64 val = tcp_clock_ns();
54
55         if (val > tp->tcp_clock_cache)
56                 tp->tcp_clock_cache = val;
57
58         val = div_u64(val, NSEC_PER_USEC);
59         if (val > tp->tcp_mstamp)
60                 tp->tcp_mstamp = val;
61 }
62
63 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
64                            int push_one, gfp_t gfp);
65
66 /* Account for new data that has been sent to the network. */
67 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
68 {
69         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
70         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
71         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
72
73         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
74
75         __skb_unlink(skb, &sk->sk_write_queue);
76         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, 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                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
762                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
763         }
764
765         return size;
766 }
767
768
769 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
770  *
771  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
772  * to reduce RTT and bufferbloat.
773  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
774  *
775  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
776  * needs to be reallocated in a driver.
777  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
778  *
779  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
780  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
781  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
782  */
783 struct tsq_tasklet {
784         struct tasklet_struct   tasklet;
785         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
786 };
787 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
788
789 static void tcp_tsq_write(struct sock *sk)
790 {
791         if ((1 << sk->sk_state) &
792             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
793              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK)) {
794                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
795
796                 if (tp->lost_out > tp->retrans_out &&
797                     tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) {
798                         tcp_mstamp_refresh(tp);
799                         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
800                 }
801
802                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tp->nonagle,
803                                0, GFP_ATOMIC);
804         }
805 }
806
807 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
808 {
809         bh_lock_sock(sk);
810         if (!sock_owned_by_user(sk))
811                 tcp_tsq_write(sk);
812         else if (!test_and_set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags))
813                 sock_hold(sk);
814         bh_unlock_sock(sk);
815 }
816 /*
817  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
818  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
819  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
820  * interrupt us (non NAPI drivers)
821  */
822 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
823 {
824         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
825         LIST_HEAD(list);
826         unsigned long flags;
827         struct list_head *q, *n;
828         struct tcp_sock *tp;
829         struct sock *sk;
830
831         local_irq_save(flags);
832         list_splice_init(&tsq->head, &list);
833         local_irq_restore(flags);
834
835         list_for_each_safe(q, n, &list) {
836                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
837                 list_del(&tp->tsq_node);
838
839                 sk = (struct sock *)tp;
840                 smp_mb__before_atomic();
841                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &sk->sk_tsq_flags);
842
843                 tcp_tsq_handler(sk);
844                 sk_free(sk);
845         }
846 }
847
848 #define TCP_DEFERRED_ALL (TCPF_TSQ_DEFERRED |           \
849                           TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED |   \
850                           TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED |  \
851                           TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED)
852 /**
853  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
854  * @sk: socket
855  *
856  * called from release_sock() to perform protocol dependent
857  * actions before socket release.
858  */
859 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
860 {
861         unsigned long flags, nflags;
862
863         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
864         do {
865                 flags = sk->sk_tsq_flags;
866                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
867                         return;
868                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
869         } while (cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, flags, nflags) != flags);
870
871         if (flags & TCPF_TSQ_DEFERRED) {
872                 tcp_tsq_write(sk);
873                 __sock_put(sk);
874         }
875         /* Here begins the tricky part :
876          * We are called from release_sock() with :
877          * 1) BH disabled
878          * 2) sk_lock.slock spinlock held
879          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
880          *
881          * But following code is meant to be called from BH handlers,
882          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
883          */
884         sock_release_ownership(sk);
885
886         if (flags & TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED) {
887                 tcp_write_timer_handler(sk);
888                 __sock_put(sk);
889         }
890         if (flags & TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED) {
891                 tcp_delack_timer_handler(sk);
892                 __sock_put(sk);
893         }
894         if (flags & TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED) {
895                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
896                 __sock_put(sk);
897         }
898 }
899 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
900
901 void __init tcp_tasklet_init(void)
902 {
903         int i;
904
905         for_each_possible_cpu(i) {
906                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
907
908                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
909                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
910                              tcp_tasklet_func,
911                              (unsigned long)tsq);
912         }
913 }
914
915 /*
916  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
917  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
918  * hold qdisc lock.
919  */
920 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
921 {
922         struct sock *sk = skb->sk;
923         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
924         unsigned long flags, nval, oval;
925
926         /* Keep one reference on sk_wmem_alloc.
927          * Will be released by sk_free() from here or tcp_tasklet_func()
928          */
929         WARN_ON(refcount_sub_and_test(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc));
930
931         /* If this softirq is serviced by ksoftirqd, we are likely under stress.
932          * Wait until our queues (qdisc + devices) are drained.
933          * This gives :
934          * - less callbacks to tcp_write_xmit(), reducing stress (batches)
935          * - chance for incoming ACK (processed by another cpu maybe)
936          *   to migrate this flow (skb->ooo_okay will be eventually set)
937          */
938         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= SKB_TRUESIZE(1) && this_cpu_ksoftirqd() == current)
939                 goto out;
940
941         for (oval = READ_ONCE(sk->sk_tsq_flags);; oval = nval) {
942                 struct tsq_tasklet *tsq;
943                 bool empty;
944
945                 if (!(oval & TSQF_THROTTLED) || (oval & TSQF_QUEUED))
946                         goto out;
947
948                 nval = (oval & ~TSQF_THROTTLED) | TSQF_QUEUED;
949                 nval = cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, oval, nval);
950                 if (nval != oval)
951                         continue;
952
953                 /* queue this socket to tasklet queue */
954                 local_irq_save(flags);
955                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
956                 empty = list_empty(&tsq->head);
957                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
958                 if (empty)
959                         tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
960                 local_irq_restore(flags);
961                 return;
962         }
963 out:
964         sk_free(sk);
965 }
966
967 /* Note: Called under soft irq.
968  * We can call TCP stack right away, unless socket is owned by user.
969  */
970 enum hrtimer_restart tcp_pace_kick(struct hrtimer *timer)
971 {
972         struct tcp_sock *tp = container_of(timer, struct tcp_sock, pacing_timer);
973         struct sock *sk = (struct sock *)tp;
974
975         tcp_tsq_handler(sk);
976         sock_put(sk);
977
978         return HRTIMER_NORESTART;
979 }
980
981 static void tcp_update_skb_after_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
982                                       u64 prior_wstamp)
983 {
984         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
985
986         if (sk->sk_pacing_status != SK_PACING_NONE) {
987                 unsigned long rate = sk->sk_pacing_rate;
988
989                 /* Original sch_fq does not pace first 10 MSS
990                  * Note that tp->data_segs_out overflows after 2^32 packets,
991                  * this is a minor annoyance.
992                  */
993                 if (rate != ~0UL && rate && tp->data_segs_out >= 10) {
994                         u64 len_ns = div64_ul((u64)skb->len * NSEC_PER_SEC, rate);
995                         u64 credit = tp->tcp_wstamp_ns - prior_wstamp;
996
997                         /* take into account OS jitter */
998                         len_ns -= min_t(u64, len_ns / 2, credit);
999                         tp->tcp_wstamp_ns += len_ns;
1000                 }
1001         }
1002         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
1003 }
1004
1005 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
1006  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
1007  * transmission and possible later retransmissions.
1008  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
1009  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
1010  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
1011  * device.
1012  *
1013  * We are working here with either a clone of the original
1014  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
1015  */
1016 static int __tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1017                               int clone_it, gfp_t gfp_mask, u32 rcv_nxt)
1018 {
1019         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1020         struct inet_sock *inet;
1021         struct tcp_sock *tp;
1022         struct tcp_skb_cb *tcb;
1023         struct tcp_out_options opts;
1024         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
1025         struct sk_buff *oskb = NULL;
1026         struct tcp_md5sig_key *md5;
1027         struct tcphdr *th;
1028         u64 prior_wstamp;
1029         int err;
1030
1031         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
1032         tp = tcp_sk(sk);
1033         prior_wstamp = tp->tcp_wstamp_ns;
1034         tp->tcp_wstamp_ns = max(tp->tcp_wstamp_ns, tp->tcp_clock_cache);
1035         skb->skb_mstamp_ns = tp->tcp_wstamp_ns;
1036         if (clone_it) {
1037                 TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq
1038                         - tp->snd_una;
1039                 oskb = skb;
1040
1041                 tcp_skb_tsorted_save(oskb) {
1042                         if (unlikely(skb_cloned(oskb)))
1043                                 skb = pskb_copy(oskb, gfp_mask);
1044                         else
1045                                 skb = skb_clone(oskb, gfp_mask);
1046                 } tcp_skb_tsorted_restore(oskb);
1047
1048                 if (unlikely(!skb))
1049                         return -ENOBUFS;
1050         }
1051
1052         inet = inet_sk(sk);
1053         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
1054         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
1055
1056         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
1057                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
1058         else
1059                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
1060                                                            &md5);
1061         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
1062
1063         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
1064          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
1065          * which holds one reference to sk.
1066          *
1067          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
1068          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
1069          */
1070         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
1071
1072         /* If we had to use memory reserve to allocate this skb,
1073          * this might cause drops if packet is looped back :
1074          * Other socket might not have SOCK_MEMALLOC.
1075          * Packets not looped back do not care about pfmemalloc.
1076          */
1077         skb->pfmemalloc = 0;
1078
1079         skb_push(skb, tcp_header_size);
1080         skb_reset_transport_header(skb);
1081
1082         skb_orphan(skb);
1083         skb->sk = sk;
1084         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? __sock_wfree : tcp_wfree;
1085         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
1086         refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
1087
1088         skb_set_dst_pending_confirm(skb, sk->sk_dst_pending_confirm);
1089
1090         /* Build TCP header and checksum it. */
1091         th = (struct tcphdr *)skb->data;
1092         th->source              = inet->inet_sport;
1093         th->dest                = inet->inet_dport;
1094         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
1095         th->ack_seq             = htonl(rcv_nxt);
1096         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
1097                                         tcb->tcp_flags);
1098
1099         th->check               = 0;
1100         th->urg_ptr             = 0;
1101
1102         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
1103         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1104                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1105                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1106                         th->urg = 1;
1107                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1108                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1109                         th->urg = 1;
1110                 }
1111         }
1112
1113         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
1114         skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1115         if (likely(!(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
1116                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1117                 tcp_ecn_send(sk, skb, th, tcp_header_size);
1118         } else {
1119                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1120                  * is never scaled.
1121                  */
1122                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1123         }
1124 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1125         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1126         if (md5) {
1127                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
1128                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1129                                                md5, sk, skb);
1130         }
1131 #endif
1132
1133         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
1134
1135         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1136                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb), rcv_nxt);
1137
1138         if (skb->len != tcp_header_size) {
1139                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1140                 tp->data_segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1141                 tp->bytes_sent += skb->len - tcp_header_size;
1142         }
1143
1144         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1145                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1146                               tcp_skb_pcount(skb));
1147
1148         tp->segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1149         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
1150         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1151         skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
1152
1153         /* Leave earliest departure time in skb->tstamp (skb->skb_mstamp_ns) */
1154
1155         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1156         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1157                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1158
1159         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(sk, skb, &inet->cork.fl);
1160
1161         if (unlikely(err > 0)) {
1162                 tcp_enter_cwr(sk);
1163                 err = net_xmit_eval(err);
1164         }
1165         if (!err && oskb) {
1166                 tcp_update_skb_after_send(sk, oskb, prior_wstamp);
1167                 tcp_rate_skb_sent(sk, oskb);
1168         }
1169         return err;
1170 }
1171
1172 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
1173                             gfp_t gfp_mask)
1174 {
1175         return __tcp_transmit_skb(sk, skb, clone_it, gfp_mask,
1176                                   tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
1177 }
1178
1179 /* This routine just queues the buffer for sending.
1180  *
1181  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1182  * otherwise socket can stall.
1183  */
1184 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1185 {
1186         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1187
1188         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1189         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1190         __skb_header_release(skb);
1191         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1192         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1193         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1194 }
1195
1196 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1197 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1198 {
1199         if (skb->len <= mss_now) {
1200                 /* Avoid the costly divide in the normal
1201                  * non-TSO case.
1202                  */
1203                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1204                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1205         } else {
1206                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1207                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1208         }
1209 }
1210
1211 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1212  * tweaks to fix counters
1213  */
1214 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1215 {
1216         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1217
1218         tp->packets_out -= decr;
1219
1220         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1221                 tp->sacked_out -= decr;
1222         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1223                 tp->retrans_out -= decr;
1224         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1225                 tp->lost_out -= decr;
1226
1227         /* Reno case is special. Sigh... */
1228         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1229                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1230
1231         if (tp->lost_skb_hint &&
1232             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1233             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
1234                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1235
1236         tcp_verify_left_out(tp);
1237 }
1238
1239 static bool tcp_has_tx_tstamp(const struct sk_buff *skb)
1240 {
1241         return TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack ||
1242                 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP);
1243 }
1244
1245 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1246 {
1247         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1248
1249         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(skb)) &&
1250             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1251                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1252                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1253
1254                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1255                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1256                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1257                 TCP_SKB_CB(skb2)->txstamp_ack = TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack;
1258                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack = 0;
1259         }
1260 }
1261
1262 static void tcp_skb_fragment_eor(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1263 {
1264         TCP_SKB_CB(skb2)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1265         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 0;
1266 }
1267
1268 /* Insert buff after skb on the write or rtx queue of sk.  */
1269 static void tcp_insert_write_queue_after(struct sk_buff *skb,
1270                                          struct sk_buff *buff,
1271                                          struct sock *sk,
1272                                          enum tcp_queue tcp_queue)
1273 {
1274         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE)
1275                 __skb_queue_after(&sk->sk_write_queue, skb, buff);
1276         else
1277                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
1278 }
1279
1280 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1281  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1282  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1283  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1284  */
1285 int tcp_fragment(struct sock *sk, enum tcp_queue tcp_queue,
1286                  struct sk_buff *skb, u32 len,
1287                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1288 {
1289         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1290         struct sk_buff *buff;
1291         int nsize, old_factor;
1292         int nlen;
1293         u8 flags;
1294
1295         if (WARN_ON(len > skb->len))
1296                 return -EINVAL;
1297
1298         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1299         if (nsize < 0)
1300                 nsize = 0;
1301
1302         if (skb_unclone(skb, gfp))
1303                 return -ENOMEM;
1304
1305         /* Get a new skb... force flag on. */
1306         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp, true);
1307         if (!buff)
1308                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1309
1310         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1311         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1312         nlen = skb->len - len - nsize;
1313         buff->truesize += nlen;
1314         skb->truesize -= nlen;
1315
1316         /* Correct the sequence numbers. */
1317         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1318         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1319         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1320
1321         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1322         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1323         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1324         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1325         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1326         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1327
1328         skb_split(skb, buff, len);
1329
1330         buff->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1331
1332         buff->tstamp = skb->tstamp;
1333         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1334
1335         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1336
1337         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1338         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1339         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1340
1341         /* Update delivered info for the new segment */
1342         TCP_SKB_CB(buff)->tx = TCP_SKB_CB(skb)->tx;
1343
1344         /* If this packet has been sent out already, we must
1345          * adjust the various packet counters.
1346          */
1347         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1348                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1349                         tcp_skb_pcount(buff);
1350
1351                 if (diff)
1352                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1353         }
1354
1355         /* Link BUFF into the send queue. */
1356         __skb_header_release(buff);
1357         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, tcp_queue);
1358         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE)
1359                 list_add(&buff->tcp_tsorted_anchor, &skb->tcp_tsorted_anchor);
1360
1361         return 0;
1362 }
1363
1364 /* This is similar to __pskb_pull_tail(). The difference is that pulled
1365  * data is not copied, but immediately discarded.
1366  */
1367 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1368 {
1369         struct skb_shared_info *shinfo;
1370         int i, k, eat;
1371
1372         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1373         if (eat) {
1374                 __skb_pull(skb, eat);
1375                 len -= eat;
1376                 if (!len)
1377                         return 0;
1378         }
1379         eat = len;
1380         k = 0;
1381         shinfo = skb_shinfo(skb);
1382         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1383                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1384
1385                 if (size <= eat) {
1386                         skb_frag_unref(skb, i);
1387                         eat -= size;
1388                 } else {
1389                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1390                         if (eat) {
1391                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1392                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1393                                 eat = 0;
1394                         }
1395                         k++;
1396                 }
1397         }
1398         shinfo->nr_frags = k;
1399
1400         skb->data_len -= len;
1401         skb->len = skb->data_len;
1402         return len;
1403 }
1404
1405 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1406 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1407 {
1408         u32 delta_truesize;
1409
1410         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1411                 return -ENOMEM;
1412
1413         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1414
1415         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1416         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1417
1418         if (delta_truesize) {
1419                 skb->truesize      -= delta_truesize;
1420                 sk->sk_wmem_queued -= delta_truesize;
1421                 sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1422                 sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1423         }
1424
1425         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1426         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1427                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1428
1429         return 0;
1430 }
1431
1432 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1433 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1434 {
1435         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1436         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1437         int mss_now;
1438
1439         /* Calculate base mss without TCP options:
1440            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1441          */
1442         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1443
1444         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1445         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1446                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1447
1448                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1449                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1450         }
1451
1452         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1453         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1454                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1455
1456         /* Now subtract optional transport overhead */
1457         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1458
1459         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1460         if (mss_now < 48)
1461                 mss_now = 48;
1462         return mss_now;
1463 }
1464
1465 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1466 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1467 {
1468         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1469         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1470                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1471 }
1472
1473 /* Inverse of above */
1474 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1475 {
1476         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1477         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1478         int mtu;
1479
1480         mtu = mss +
1481               tp->tcp_header_len +
1482               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1483               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1484
1485         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1486         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1487                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1488
1489                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1490                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1491         }
1492         return mtu;
1493 }
1494 EXPORT_SYMBOL(tcp_mss_to_mtu);
1495
1496 /* MTU probing init per socket */
1497 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1498 {
1499         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1500         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1501         struct net *net = sock_net(sk);
1502
1503         icsk->icsk_mtup.enabled = net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1504         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1505                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1506         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss);
1507         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1508         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1509                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
1510 }
1511 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1512
1513 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1514
1515    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1516    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1517
1518    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1519    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1520    It also does not include TCP options.
1521
1522    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1523
1524    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1525    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1526    taking into account current pmtu, but never exceeds
1527    tp->rx_opt.mss_clamp.
1528
1529    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1530    DOES NOT include either tcp or ip options.
1531
1532    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1533    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1534  */
1535 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1536 {
1537         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1538         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1539         int mss_now;
1540
1541         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1542                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1543
1544         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1545         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1546
1547         /* And store cached results */
1548         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1549         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1550                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1551         tp->mss_cache = mss_now;
1552
1553         return mss_now;
1554 }
1555 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1556
1557 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1558  * and even PMTU discovery events into account.
1559  */
1560 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1561 {
1562         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1563         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1564         u32 mss_now;
1565         unsigned int header_len;
1566         struct tcp_out_options opts;
1567         struct tcp_md5sig_key *md5;
1568
1569         mss_now = tp->mss_cache;
1570
1571         if (dst) {
1572                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1573                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1574                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1575         }
1576
1577         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1578                      sizeof(struct tcphdr);
1579         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1580          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1581          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1582          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1583         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1584                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1585                 mss_now -= delta;
1586         }
1587
1588         return mss_now;
1589 }
1590
1591 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1592  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1593  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1594  */
1595 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1596 {
1597         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1598
1599         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1600             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1601                 /* Limited by application or receiver window. */
1602                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1603                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1604                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1605                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1606                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1607                 }
1608                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1609         }
1610         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1611 }
1612
1613 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1614 {
1615         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1616         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1617
1618         /* Track the maximum number of outstanding packets in each
1619          * window, and remember whether we were cwnd-limited then.
1620          */
1621         if (!before(tp->snd_una, tp->max_packets_seq) ||
1622             tp->packets_out > tp->max_packets_out) {
1623                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1624                 tp->max_packets_seq = tp->snd_nxt;
1625                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1626         }
1627
1628         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1629                 /* Network is feed fully. */
1630                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1631                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1632         } else {
1633                 /* Network starves. */
1634                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1635                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1636
1637                 if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1638                     (s32)(tcp_jiffies32 - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto &&
1639                     !ca_ops->cong_control)
1640                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1641
1642                 /* The following conditions together indicate the starvation
1643                  * is caused by insufficient sender buffer:
1644                  * 1) just sent some data (see tcp_write_xmit)
1645                  * 2) not cwnd limited (this else condition)
1646                  * 3) no more data to send (tcp_write_queue_empty())
1647                  * 4) application is hitting buffer limit (SOCK_NOSPACE)
1648                  */
1649                 if (tcp_write_queue_empty(sk) && sk->sk_socket &&
1650                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags) &&
1651                     (1 << sk->sk_state) & (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT))
1652                         tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
1653         }
1654 }
1655
1656 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1657 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1658 {
1659         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1660                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1661 }
1662
1663 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1664  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1665  * The test is really :
1666  * if ((skb->len % mss) != 0)
1667  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1668  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1669  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1670  */
1671 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1672                                 const struct sk_buff *skb)
1673 {
1674         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1675                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1676 }
1677
1678 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1679  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1680  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1681  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1682  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1683  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1684  */
1685 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1686                             int nonagle)
1687 {
1688         return partial &&
1689                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1690                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1691 }
1692
1693 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1694  * to send one TSO packet per ms
1695  */
1696 static u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now,
1697                             int min_tso_segs)
1698 {
1699         u32 bytes, segs;
1700
1701         bytes = min_t(unsigned long,
1702                       sk->sk_pacing_rate >> sk->sk_pacing_shift,
1703                       sk->sk_gso_max_size - 1 - MAX_TCP_HEADER);
1704
1705         /* Goal is to send at least one packet per ms,
1706          * not one big TSO packet every 100 ms.
1707          * This preserves ACK clocking and is consistent
1708          * with tcp_tso_should_defer() heuristic.
1709          */
1710         segs = max_t(u32, bytes / mss_now, min_tso_segs);
1711
1712         return segs;
1713 }
1714
1715 /* Return the number of segments we want in the skb we are transmitting.
1716  * See if congestion control module wants to decide; otherwise, autosize.
1717  */
1718 static u32 tcp_tso_segs(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1719 {
1720         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1721         u32 min_tso, tso_segs;
1722
1723         min_tso = ca_ops->min_tso_segs ?
1724                         ca_ops->min_tso_segs(sk) :
1725                         sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_tso_segs;
1726
1727         tso_segs = tcp_tso_autosize(sk, mss_now, min_tso);
1728         return min_t(u32, tso_segs, sk->sk_gso_max_segs);
1729 }
1730
1731 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1732 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1733                                         const struct sk_buff *skb,
1734                                         unsigned int mss_now,
1735                                         unsigned int max_segs,
1736                                         int nonagle)
1737 {
1738         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1739         u32 partial, needed, window, max_len;
1740
1741         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1742         max_len = mss_now * max_segs;
1743
1744         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1745                 return max_len;
1746
1747         needed = min(skb->len, window);
1748
1749         if (max_len <= needed)
1750                 return max_len;
1751
1752         partial = needed % mss_now;
1753         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1754          * to include this last segment in this skb.
1755          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1756          */
1757         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1758                 return needed - partial;
1759
1760         return needed;
1761 }
1762
1763 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1764  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1765  */
1766 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1767                                          const struct sk_buff *skb)
1768 {
1769         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
1770
1771         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1772         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1773             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1774                 return 1;
1775
1776         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1777         cwnd = tp->snd_cwnd;
1778         if (in_flight >= cwnd)
1779                 return 0;
1780
1781         /* For better scheduling, ensure we have at least
1782          * 2 GSO packets in flight.
1783          */
1784         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
1785         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
1786 }
1787
1788 /* Initialize TSO state of a skb.
1789  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1790  * SKB onto the wire.
1791  */
1792 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1793 {
1794         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1795
1796         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1797                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1798                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1799         }
1800         return tso_segs;
1801 }
1802
1803
1804 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1805  * sent now.
1806  */
1807 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1808                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1809 {
1810         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1811          * write_queue (they have no chances to get new data).
1812          *
1813          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1814          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1815          */
1816         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1817                 return true;
1818
1819         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1820         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1821                 return true;
1822
1823         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1824                 return true;
1825
1826         return false;
1827 }
1828
1829 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1830 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1831                              const struct sk_buff *skb,
1832                              unsigned int cur_mss)
1833 {
1834         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1835
1836         if (skb->len > cur_mss)
1837                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1838
1839         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1840 }
1841
1842 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1843  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1844  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1845  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1846  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1847  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1848  */
1849 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1850                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1851 {
1852         int nlen = skb->len - len;
1853         struct sk_buff *buff;
1854         u8 flags;
1855
1856         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1857         if (skb->len != skb->data_len)
1858                 return tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
1859                                     skb, len, mss_now, gfp);
1860
1861         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp, true);
1862         if (unlikely(!buff))
1863                 return -ENOMEM;
1864
1865         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1866         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1867         buff->truesize += nlen;
1868         skb->truesize -= nlen;
1869
1870         /* Correct the sequence numbers. */
1871         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1872         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1873         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1874
1875         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1876         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1877         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1878         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1879
1880         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1881         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1882
1883         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1884
1885         buff->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1886         skb_split(skb, buff, len);
1887         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1888
1889         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1890         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1891         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1892
1893         /* Link BUFF into the send queue. */
1894         __skb_header_release(buff);
1895         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE);
1896
1897         return 0;
1898 }
1899
1900 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1901  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1902  *
1903  * This algorithm is from John Heffner.
1904  */
1905 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1906                                  bool *is_cwnd_limited,
1907                                  bool *is_rwnd_limited,
1908                                  u32 max_segs)
1909 {
1910         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1911         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1912         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1913         struct sk_buff *head;
1914         int win_divisor;
1915         s64 delta;
1916
1917         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
1918                 goto send_now;
1919
1920         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
1921          * only if the last write was recent (1 ms).
1922          * Note that tp->tcp_wstamp_ns can be in the future if we have
1923          * packets waiting in a qdisc or device for EDT delivery.
1924          */
1925         delta = tp->tcp_clock_cache - tp->tcp_wstamp_ns - NSEC_PER_MSEC;
1926         if (delta > 0)
1927                 goto send_now;
1928
1929         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1930
1931         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1);
1932         BUG_ON(tp->snd_cwnd <= in_flight);
1933
1934         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1935
1936         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1937         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1938
1939         limit = min(send_win, cong_win);
1940
1941         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1942         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
1943                 goto send_now;
1944
1945         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1946         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1947                 goto send_now;
1948
1949         win_divisor = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1950         if (win_divisor) {
1951                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1952
1953                 /* If at least some fraction of a window is available,
1954                  * just use it.
1955                  */
1956                 chunk /= win_divisor;
1957                 if (limit >= chunk)
1958                         goto send_now;
1959         } else {
1960                 /* Different approach, try not to defer past a single
1961                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1962                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1963                  * then send now.
1964                  */
1965                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1966                         goto send_now;
1967         }
1968
1969         /* TODO : use tsorted_sent_queue ? */
1970         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
1971         if (!head)
1972                 goto send_now;
1973         delta = tp->tcp_clock_cache - head->tstamp;
1974         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
1975         if ((s64)(delta - (u64)NSEC_PER_USEC * (tp->srtt_us >> 4)) < 0)
1976                 goto send_now;
1977
1978         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
1979          * Three cases are tracked :
1980          * 1) We are cwnd-limited
1981          * 2) We are rwnd-limited
1982          * 3) We are application limited.
1983          */
1984         if (cong_win < send_win) {
1985                 if (cong_win <= skb->len) {
1986                         *is_cwnd_limited = true;
1987                         return true;
1988                 }
1989         } else {
1990                 if (send_win <= skb->len) {
1991                         *is_rwnd_limited = true;
1992                         return true;
1993                 }
1994         }
1995
1996         /* If this packet won't get more data, do not wait. */
1997         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) ||
1998             TCP_SKB_CB(skb)->eor)
1999                 goto send_now;
2000
2001         return true;
2002
2003 send_now:
2004         return false;
2005 }
2006
2007 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
2008 {
2009         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2010         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2011         struct net *net = sock_net(sk);
2012         u32 interval;
2013         s32 delta;
2014
2015         interval = net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval;
2016         delta = tcp_jiffies32 - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
2017         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
2018                 int mss = tcp_current_mss(sk);
2019
2020                 /* Update current search range */
2021                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2022                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
2023                         sizeof(struct tcphdr) +
2024                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
2025                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
2026
2027                 /* Update probe time stamp */
2028                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
2029         }
2030 }
2031
2032 static bool tcp_can_coalesce_send_queue_head(struct sock *sk, int len)
2033 {
2034         struct sk_buff *skb, *next;
2035
2036         skb = tcp_send_head(sk);
2037         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2038                 if (len <= skb->len)
2039                         break;
2040
2041                 if (unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->eor))
2042                         return false;
2043
2044                 len -= skb->len;
2045         }
2046
2047         return true;
2048 }
2049
2050 /* Create a new MTU probe if we are ready.
2051  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
2052  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
2053  * changes resulting in larger path MTUs.
2054  *
2055  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
2056  *         1 if a probe was sent,
2057  *         -1 otherwise
2058  */
2059 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
2060 {
2061         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2062         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2063         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
2064         struct net *net = sock_net(sk);
2065         int probe_size;
2066         int size_needed;
2067         int copy, len;
2068         int mss_now;
2069         int interval;
2070
2071         /* Not currently probing/verifying,
2072          * not in recovery,
2073          * have enough cwnd, and
2074          * not SACKing (the variable headers throw things off)
2075          */
2076         if (likely(!icsk->icsk_mtup.enabled ||
2077                    icsk->icsk_mtup.probe_size ||
2078                    inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
2079                    tp->snd_cwnd < 11 ||
2080                    tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack))
2081                 return -1;
2082
2083         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
2084          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
2085          * smaller than a threshold, backoff from probing.
2086          */
2087         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2088         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
2089                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
2090         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
2091         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
2092         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
2093          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
2094          * probing process by not resetting search range to its orignal.
2095          */
2096         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
2097                 interval < net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold) {
2098                 /* Check whether enough time has elaplased for
2099                  * another round of probing.
2100                  */
2101                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
2102                 return -1;
2103         }
2104
2105         /* Have enough data in the send queue to probe? */
2106         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
2107                 return -1;
2108
2109         if (tp->snd_wnd < size_needed)
2110                 return -1;
2111         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
2112                 return 0;
2113
2114         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
2115         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
2116                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
2117                         return -1;
2118                 else
2119                         return 0;
2120         }
2121
2122         if (!tcp_can_coalesce_send_queue_head(sk, probe_size))
2123                 return -1;
2124
2125         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
2126         nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC, false);
2127         if (!nskb)
2128                 return -1;
2129         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2130         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2131
2132         skb = tcp_send_head(sk);
2133
2134         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2135         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
2136         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
2137         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
2138         nskb->csum = 0;
2139         nskb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2140
2141         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
2142         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
2143
2144         len = 0;
2145         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2146                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
2147                 skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
2148
2149                 if (skb->len <= copy) {
2150                         /* We've eaten all the data from this skb.
2151                          * Throw it away. */
2152                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2153                         /* If this is the last SKB we copy and eor is set
2154                          * we need to propagate it to the new skb.
2155                          */
2156                         TCP_SKB_CB(nskb)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
2157                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2158                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2159                 } else {
2160                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2161                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2162                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
2163                                 skb_pull(skb, copy);
2164                         } else {
2165                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
2166                                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2167                         }
2168                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2169                 }
2170
2171                 len += copy;
2172
2173                 if (len >= probe_size)
2174                         break;
2175         }
2176         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2177
2178         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2179          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2180          */
2181         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2182                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2183                  * effectively two packets. */
2184                 tp->snd_cwnd--;
2185                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2186
2187                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2188                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2189                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2190
2191                 return 1;
2192         }
2193
2194         return -1;
2195 }
2196
2197 static bool tcp_pacing_check(struct sock *sk)
2198 {
2199         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2200
2201         if (!tcp_needs_internal_pacing(sk))
2202                 return false;
2203
2204         if (tp->tcp_wstamp_ns <= tp->tcp_clock_cache)
2205                 return false;
2206
2207         if (!hrtimer_is_queued(&tp->pacing_timer)) {
2208                 hrtimer_start(&tp->pacing_timer,
2209                               ns_to_ktime(tp->tcp_wstamp_ns),
2210                               HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_SOFT);
2211                 sock_hold(sk);
2212         }
2213         return true;
2214 }
2215
2216 /* TCP Small Queues :
2217  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2218  * (These limits are doubled for retransmits)
2219  * This allows for :
2220  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2221  *  - faster recovery
2222  *  - high rates
2223  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2224  * of queued bytes to ensure line rate.
2225  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2226  */
2227 static bool tcp_small_queue_check(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
2228                                   unsigned int factor)
2229 {
2230         unsigned long limit;
2231
2232         limit = max_t(unsigned long,
2233                       2 * skb->truesize,
2234                       sk->sk_pacing_rate >> sk->sk_pacing_shift);
2235         if (sk->sk_pacing_status == SK_PACING_NONE)
2236                 limit = min_t(unsigned long, limit,
2237                               sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_limit_output_bytes);
2238         limit <<= factor;
2239
2240         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2241                 /* Always send skb if rtx queue is empty.
2242                  * No need to wait for TX completion to call us back,
2243                  * after softirq/tasklet schedule.
2244                  * This helps when TX completions are delayed too much.
2245                  */
2246                 if (tcp_rtx_queue_empty(sk))
2247                         return false;
2248
2249                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2250                 /* It is possible TX completion already happened
2251                  * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2252                  * test again the condition.
2253                  */
2254                 smp_mb__after_atomic();
2255                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2256                         return true;
2257         }
2258         return false;
2259 }
2260
2261 static void tcp_chrono_set(struct tcp_sock *tp, const enum tcp_chrono new)
2262 {
2263         const u32 now = tcp_jiffies32;
2264         enum tcp_chrono old = tp->chrono_type;
2265
2266         if (old > TCP_CHRONO_UNSPEC)
2267                 tp->chrono_stat[old - 1] += now - tp->chrono_start;
2268         tp->chrono_start = now;
2269         tp->chrono_type = new;
2270 }
2271
2272 void tcp_chrono_start(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2273 {
2274         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2275
2276         /* If there are multiple conditions worthy of tracking in a
2277          * chronograph then the highest priority enum takes precedence
2278          * over the other conditions. So that if something "more interesting"
2279          * starts happening, stop the previous chrono and start a new one.
2280          */
2281         if (type > tp->chrono_type)
2282                 tcp_chrono_set(tp, type);
2283 }
2284
2285 void tcp_chrono_stop(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2286 {
2287         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2288
2289
2290         /* There are multiple conditions worthy of tracking in a
2291          * chronograph, so that the highest priority enum takes
2292          * precedence over the other conditions (see tcp_chrono_start).
2293          * If a condition stops, we only stop chrono tracking if
2294          * it's the "most interesting" or current chrono we are
2295          * tracking and starts busy chrono if we have pending data.
2296          */
2297         if (tcp_rtx_and_write_queues_empty(sk))
2298                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_UNSPEC);
2299         else if (type == tp->chrono_type)
2300                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_BUSY);
2301 }
2302
2303 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2304  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2305  * window for us.
2306  *
2307  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2308  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2309  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2310  *
2311  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2312  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2313
2314  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2315  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2316  */
2317 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2318                            int push_one, gfp_t gfp)
2319 {
2320         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2321         struct sk_buff *skb;
2322         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2323         int cwnd_quota;
2324         int result;
2325         bool is_cwnd_limited = false, is_rwnd_limited = false;
2326         u32 max_segs;
2327
2328         sent_pkts = 0;
2329
2330         tcp_mstamp_refresh(tp);
2331         if (!push_one) {
2332                 /* Do MTU probing. */
2333                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2334                 if (!result) {
2335                         return false;
2336                 } else if (result > 0) {
2337                         sent_pkts = 1;
2338                 }
2339         }
2340
2341         max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
2342         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2343                 unsigned int limit;
2344
2345                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2346                         /* "skb_mstamp_ns" is used as a start point for the retransmit timer */
2347                         skb->skb_mstamp_ns = tp->tcp_wstamp_ns = tp->tcp_clock_cache;
2348                         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
2349                         tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2350                         goto repair; /* Skip network transmission */
2351                 }
2352
2353                 if (tcp_pacing_check(sk))
2354                         break;
2355
2356                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2357                 BUG_ON(!tso_segs);
2358
2359                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2360                 if (!cwnd_quota) {
2361                         if (push_one == 2)
2362                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2363                                 cwnd_quota = 1;
2364                         else
2365                                 break;
2366                 }
2367
2368                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now))) {
2369                         is_rwnd_limited = true;
2370                         break;
2371                 }
2372
2373                 if (tso_segs == 1) {
2374                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2375                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2376                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2377                                 break;
2378                 } else {
2379                         if (!push_one &&
2380                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2381                                                  &is_rwnd_limited, max_segs))
2382                                 break;
2383                 }
2384
2385                 limit = mss_now;
2386                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2387                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2388                                                     min_t(unsigned int,
2389                                                           cwnd_quota,
2390                                                           max_segs),
2391                                                     nonagle);
2392
2393                 if (skb->len > limit &&
2394                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2395                         break;
2396
2397                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 0))
2398                         break;
2399
2400                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2401                         break;
2402
2403 repair:
2404                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2405                  * This call will increment packets_out.
2406                  */
2407                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2408
2409                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2410                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2411
2412                 if (push_one)
2413                         break;
2414         }
2415
2416         if (is_rwnd_limited)
2417                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2418         else
2419                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2420
2421         if (likely(sent_pkts)) {
2422                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2423                         tp->prr_out += sent_pkts;
2424
2425                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2426                 if (push_one != 2)
2427                         tcp_schedule_loss_probe(sk, false);
2428                 is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd);
2429                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2430                 return false;
2431         }
2432         return !tp->packets_out && !tcp_write_queue_empty(sk);
2433 }
2434
2435 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk, bool advancing_rto)
2436 {
2437         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2438         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2439         u32 timeout, rto_delta_us;
2440         int early_retrans;
2441
2442         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2443          * finishes.
2444          */
2445         if (tp->fastopen_rsk)
2446                 return false;
2447
2448         early_retrans = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_early_retrans;
2449         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2450          * not in loss recovery, that are either limited by cwnd or application.
2451          */
2452         if ((early_retrans != 3 && early_retrans != 4) ||
2453             !tp->packets_out || !tcp_is_sack(tp) ||
2454             (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open &&
2455              icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR))
2456                 return false;
2457
2458         /* Probe timeout is 2*rtt. Add minimum RTO to account
2459          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2460          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2461          */
2462         if (tp->srtt_us) {
2463                 timeout = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 2);
2464                 if (tp->packets_out == 1)
2465                         timeout += TCP_RTO_MIN;
2466                 else
2467                         timeout += TCP_TIMEOUT_MIN;
2468         } else {
2469                 timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
2470         }
2471
2472         /* If the RTO formula yields an earlier time, then use that time. */
2473         rto_delta_us = advancing_rto ?
2474                         jiffies_to_usecs(inet_csk(sk)->icsk_rto) :
2475                         tcp_rto_delta_us(sk);  /* How far in future is RTO? */
2476         if (rto_delta_us > 0)
2477                 timeout = min_t(u32, timeout, usecs_to_jiffies(rto_delta_us));
2478
2479         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2480                              TCP_RTO_MAX, NULL);
2481         return true;
2482 }
2483
2484 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2485  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2486  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2487  */
2488 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2489                                     const struct sk_buff *skb)
2490 {
2491         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2492                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2493                               LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2494                 return true;
2495         }
2496         return false;
2497 }
2498
2499 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2500  * retransmit the last segment.
2501  */
2502 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2503 {
2504         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2505         struct sk_buff *skb;
2506         int pcount;
2507         int mss = tcp_current_mss(sk);
2508
2509         skb = tcp_send_head(sk);
2510         if (skb && tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2511                 pcount = tp->packets_out;
2512                 tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2513                 if (tp->packets_out > pcount)
2514                         goto probe_sent;
2515                 goto rearm_timer;
2516         }
2517         skb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
2518         if (unlikely(!skb)) {
2519                 WARN_ONCE(tp->packets_out,
2520                           "invalid inflight: %u state %u cwnd %u mss %d\n",
2521                           tp->packets_out, sk->sk_state, tp->snd_cwnd, mss);
2522                 inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2523                 return;
2524         }
2525
2526         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2527         if (tp->tlp_high_seq)
2528                 goto rearm_timer;
2529
2530         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2531                 goto rearm_timer;
2532
2533         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2534         if (WARN_ON(!pcount))
2535                 goto rearm_timer;
2536
2537         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2538                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
2539                                           (pcount - 1) * mss, mss,
2540                                           GFP_ATOMIC)))
2541                         goto rearm_timer;
2542                 skb = skb_rb_next(skb);
2543         }
2544
2545         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2546                 goto rearm_timer;
2547
2548         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1))
2549                 goto rearm_timer;
2550
2551         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2552         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2553
2554 probe_sent:
2555         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2556         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2557         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2558 rearm_timer:
2559         tcp_rearm_rto(sk);
2560 }
2561
2562 /* Push out any pending frames which were held back due to
2563  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2564  * The socket must be locked by the caller.
2565  */
2566 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2567                                int nonagle)
2568 {
2569         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2570          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2571          * all will be happy.
2572          */
2573         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2574                 return;
2575
2576         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2577                            sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC)))
2578                 tcp_check_probe_timer(sk);
2579 }
2580
2581 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2582  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2583  */
2584 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2585 {
2586         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2587
2588         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2589
2590         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2591 }
2592
2593 /* This function returns the amount that we can raise the
2594  * usable window based on the following constraints
2595  *
2596  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2597  * 2. We limit memory per socket
2598  *
2599  * RFC 1122:
2600  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2601  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2602  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2603  *
2604  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2605  * it at least MSS bytes.
2606  *
2607  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2608  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2609  *
2610  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2611  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2612  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2613  * window to always advance by a single byte.
2614  *
2615  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2616  * then this will not be a problem.
2617  *
2618  * BSD seems to make the following compromise:
2619  *
2620  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2621  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2622  *      then set the window to 0.
2623  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2624  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2625  *      and from being larger than the largest representable value.
2626  *
2627  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2628  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2629  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2630  * those cases where the window is constrained on the sender side
2631  * because the pipeline is full.
2632  *
2633  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2634  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2635  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2636  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2637  * of having a fixed window size at almost all times.
2638  *
2639  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2640  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2641  *
2642  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2643  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2644  */
2645 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2646 {
2647         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2648         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2649         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2650          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2651          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2652          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2653          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2654          */
2655         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2656         int free_space = tcp_space(sk);
2657         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2658         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2659         int window;
2660
2661         if (unlikely(mss > full_space)) {
2662                 mss = full_space;
2663                 if (mss <= 0)
2664                         return 0;
2665         }
2666         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2667                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2668
2669                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
2670                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2671                                                4U * tp->advmss);
2672
2673                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2674                  * increase it due to wscale.
2675                  */
2676                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2677
2678                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2679                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2680                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2681                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2682                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2683                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2684                  */
2685                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2686                         return 0;
2687         }
2688
2689         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2690                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2691
2692         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2693          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2694          */
2695         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2696                 window = free_space;
2697
2698                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2699                  * Import case: prevent zero window announcement if
2700                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2701                  */
2702                 window = ALIGN(window, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
2703         } else {
2704                 window = tp->rcv_wnd;
2705                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2706                  * Window clamp already applied above.
2707                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2708                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2709                  * and multiply from happening most of the time.
2710                  * We also don't do any window rounding when the free space
2711                  * is too small.
2712                  */
2713                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2714                         window = rounddown(free_space, mss);
2715                 else if (mss == full_space &&
2716                          free_space > window + (full_space >> 1))
2717                         window = free_space;
2718         }
2719
2720         return window;
2721 }
2722
2723 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
2724                              const struct sk_buff *next_skb)
2725 {
2726         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(next_skb))) {
2727                 const struct skb_shared_info *next_shinfo =
2728                         skb_shinfo(next_skb);
2729                 struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
2730
2731                 shinfo->tx_flags |= next_shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
2732                 shinfo->tskey = next_shinfo->tskey;
2733                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack |=
2734                         TCP_SKB_CB(next_skb)->txstamp_ack;
2735         }
2736 }
2737
2738 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2739 static bool tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2740 {
2741         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2742         struct sk_buff *next_skb = skb_rb_next(skb);
2743         int next_skb_size;
2744
2745         next_skb_size = next_skb->len;
2746
2747         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2748
2749         if (next_skb_size) {
2750                 if (next_skb_size <= skb_availroom(skb))
2751                         skb_copy_bits(next_skb, 0, skb_put(skb, next_skb_size),
2752                                       next_skb_size);
2753                 else if (!skb_shift(skb, next_skb, next_skb_size))
2754                         return false;
2755         }
2756         tcp_highest_sack_replace(sk, next_skb, skb);
2757
2758         /* Update sequence range on original skb. */
2759         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2760
2761         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2762         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2763
2764         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2765          * packet counting does not break.
2766          */
2767         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2768         TCP_SKB_CB(skb)->eor = TCP_SKB_CB(next_skb)->eor;
2769
2770         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2771         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2772         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2773                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2774
2775         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2776
2777         tcp_skb_collapse_tstamp(skb, next_skb);
2778
2779         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(next_skb, sk);
2780         return true;
2781 }
2782
2783 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2784 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2785 {
2786         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2787                 return false;
2788         if (skb_cloned(skb))
2789                 return false;
2790         /* Some heuristics for collapsing over SACK'd could be invented */
2791         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2792                 return false;
2793
2794         return true;
2795 }
2796
2797 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2798  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2799  */
2800 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2801                                      int space)
2802 {
2803         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2804         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2805         bool first = true;
2806
2807         if (!sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_retrans_collapse)
2808                 return;
2809         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2810                 return;
2811
2812         skb_rbtree_walk_from_safe(skb, tmp) {
2813                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2814                         break;
2815
2816                 if (!tcp_skb_can_collapse_to(to))
2817                         break;
2818
2819                 space -= skb->len;
2820
2821                 if (first) {
2822                         first = false;
2823                         continue;
2824                 }
2825
2826                 if (space < 0)
2827                         break;
2828
2829                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2830                         break;
2831
2832                 if (!tcp_collapse_retrans(sk, to))
2833                         break;
2834         }
2835 }
2836
2837 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2838  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2839  * error occurred which prevented the send.
2840  */
2841 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2842 {
2843         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2844         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2845         unsigned int cur_mss;
2846         int diff, len, err;
2847
2848
2849         /* Inconclusive MTU probe */
2850         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
2851                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2852
2853         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2854          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2855          */
2856         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2857             min_t(u32, sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2),
2858                   sk->sk_sndbuf))
2859                 return -EAGAIN;
2860
2861         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2862                 return -EBUSY;
2863
2864         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2865                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))) {
2866                         WARN_ON_ONCE(1);
2867                         return -EINVAL;
2868                 }
2869                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2870                         return -ENOMEM;
2871         }
2872
2873         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2874                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2875
2876         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2877
2878         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2879          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2880          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2881          * our retransmit serves as a zero window probe.
2882          */
2883         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2884             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2885                 return -EAGAIN;
2886
2887         len = cur_mss * segs;
2888         if (skb->len > len) {
2889                 if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb, len,
2890                                  cur_mss, GFP_ATOMIC))
2891                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2892         } else {
2893                 if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2894                         return -ENOMEM;
2895
2896                 diff = tcp_skb_pcount(skb);
2897                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, cur_mss);
2898                 diff -= tcp_skb_pcount(skb);
2899                 if (diff)
2900                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
2901                 if (skb->len < cur_mss)
2902                         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2903         }
2904
2905         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
2906         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
2907                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
2908
2909         /* Update global and local TCP statistics. */
2910         segs = tcp_skb_pcount(skb);
2911         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS, segs);
2912         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2913                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2914         tp->total_retrans += segs;
2915         tp->bytes_retrans += skb->len;
2916
2917         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2918          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2919          * beyond what csum_start can cover.
2920          */
2921         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2922                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2923                 struct sk_buff *nskb;
2924
2925                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
2926                         nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2927                         err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2928                                      -ENOBUFS;
2929                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
2930
2931                 if (!err) {
2932                         tcp_update_skb_after_send(sk, skb, tp->tcp_wstamp_ns);
2933                         tcp_rate_skb_sent(sk, skb);
2934                 }
2935         } else {
2936                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2937         }
2938
2939         /* To avoid taking spuriously low RTT samples based on a timestamp
2940          * for a transmit that never happened, always mark EVER_RETRANS
2941          */
2942         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
2943
2944         if (BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB_FLAG))
2945                 tcp_call_bpf_3arg(sk, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB,
2946                                   TCP_SKB_CB(skb)->seq, segs, err);
2947
2948         if (likely(!err)) {
2949                 trace_tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2950         } else if (err != -EBUSY) {
2951                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL, segs);
2952         }
2953         return err;
2954 }
2955
2956 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2957 {
2958         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2959         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs);
2960
2961         if (err == 0) {
2962 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2963                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2964                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2965                 }
2966 #endif
2967                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2968                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2969         }
2970
2971         /* Save stamp of the first (attempted) retransmit. */
2972         if (!tp->retrans_stamp)
2973                 tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
2974
2975         if (tp->undo_retrans < 0)
2976                 tp->undo_retrans = 0;
2977         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2978         return err;
2979 }
2980
2981 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2982  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2983  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2984  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2985  */
2986 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2987 {
2988         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2989         struct sk_buff *skb, *rtx_head, *hole = NULL;
2990         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2991         u32 max_segs;
2992         int mib_idx;
2993
2994         if (!tp->packets_out)
2995                 return;
2996
2997         rtx_head = tcp_rtx_queue_head(sk);
2998         skb = tp->retransmit_skb_hint ?: rtx_head;
2999         max_segs = tcp_tso_segs(sk, tcp_current_mss(sk));
3000         skb_rbtree_walk_from(skb) {
3001                 __u8 sacked;
3002                 int segs;
3003
3004                 if (tcp_pacing_check(sk))
3005                         break;
3006
3007                 /* we could do better than to assign each time */
3008                 if (!hole)
3009                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
3010
3011                 segs = tp->snd_cwnd - tcp_packets_in_flight(tp);
3012                 if (segs <= 0)
3013                         return;
3014                 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
3015                 /* In case tcp_shift_skb_data() have aggregated large skbs,
3016                  * we need to make sure not sending too bigs TSO packets
3017                  */
3018                 segs = min_t(int, segs, max_segs);
3019
3020                 if (tp->retrans_out >= tp->lost_out) {
3021                         break;
3022                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
3023                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
3024                                 hole = skb;
3025                         continue;
3026
3027                 } else {
3028                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
3029                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
3030                         else
3031                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
3032                 }
3033
3034                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
3035                         continue;
3036
3037                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 1))
3038                         return;
3039
3040                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs))
3041                         return;
3042
3043                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), mib_idx, tcp_skb_pcount(skb));
3044
3045                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
3046                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
3047
3048                 if (skb == rtx_head &&
3049                     icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_REO_TIMEOUT)
3050                         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3051                                              inet_csk(sk)->icsk_rto,
3052                                              TCP_RTO_MAX,
3053                                              skb);
3054         }
3055 }
3056
3057 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
3058  * connection tear down and (memory) recovery.
3059  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
3060  * or even be forced to close flow without any FIN.
3061  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
3062  * with edge trigger epoll()
3063  */
3064 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
3065 {
3066         int amt;
3067
3068         if (size <= sk->sk_forward_alloc)
3069                 return;
3070         amt = sk_mem_pages(size);
3071         sk->sk_forward_alloc += amt * SK_MEM_QUANTUM;
3072         sk_memory_allocated_add(sk, amt);
3073
3074         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg)
3075                 mem_cgroup_charge_skmem(sk->sk_memcg, amt);
3076 }
3077
3078 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
3079  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
3080  */
3081 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
3082 {
3083         struct sk_buff *skb, *tskb = tcp_write_queue_tail(sk);
3084         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3085
3086         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
3087          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
3088          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
3089          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
3090          */
3091         if (!tskb && tcp_under_memory_pressure(sk))
3092                 tskb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
3093
3094         if (tskb) {
3095 coalesce:
3096                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
3097                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
3098                 tp->write_seq++;
3099                 if (tcp_write_queue_empty(sk)) {
3100                         /* This means tskb was already sent.
3101                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
3102                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
3103                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
3104                          * does not change tp->snd_nxt.
3105                          */
3106                         tp->snd_nxt++;
3107                         return;
3108                 }
3109         } else {
3110                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
3111                 if (unlikely(!skb)) {
3112                         if (tskb)
3113                                 goto coalesce;
3114                         return;
3115                 }
3116                 INIT_LIST_HEAD(&skb->tcp_tsorted_anchor);
3117                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3118                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
3119                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
3120                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
3121                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
3122                 tcp_queue_skb(sk, skb);
3123         }
3124         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
3125 }
3126
3127 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
3128  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
3129  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
3130  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
3131  */
3132 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
3133 {
3134         struct sk_buff *skb;
3135
3136         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
3137
3138         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
3139         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
3140         if (!skb) {
3141                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3142                 return;
3143         }
3144
3145         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3146         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3147         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
3148                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
3149         tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3150         /* Send it off. */
3151         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
3152                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3153
3154         /* skb of trace_tcp_send_reset() keeps the skb that caused RST,
3155          * skb here is different to the troublesome skb, so use NULL
3156          */
3157         trace_tcp_send_reset(sk, NULL);
3158 }
3159
3160 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
3161  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
3162  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
3163  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
3164  * and rcv_wscale values will not be correct.
3165  */
3166 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
3167 {
3168         struct sk_buff *skb;
3169
3170         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
3171         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3172                 pr_err("%s: wrong queue state\n", __func__);
3173                 return -EFAULT;
3174         }
3175         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
3176                 if (skb_cloned(skb)) {
3177                         struct sk_buff *nskb;
3178
3179                         tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3180                                 nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
3181                         } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3182                         if (!nskb)
3183                                 return -ENOMEM;
3184                         INIT_LIST_HEAD(&nskb->tcp_tsorted_anchor);
3185                         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3186                         __skb_header_release(nskb);
3187                         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, nskb);
3188                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
3189                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
3190                         skb = nskb;
3191                 }
3192
3193                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
3194                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
3195         }
3196         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3197 }
3198
3199 /**
3200  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
3201  * sk: listener socket
3202  * dst: dst entry attached to the SYNACK
3203  * req: request_sock pointer
3204  *
3205  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3206  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
3207  */
3208 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3209                                 struct request_sock *req,
3210                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3211                                 enum tcp_synack_type synack_type)
3212 {
3213         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3214         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3215         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3216         struct tcp_out_options opts;
3217         struct sk_buff *skb;
3218         int tcp_header_size;
3219         struct tcphdr *th;
3220         int mss;
3221
3222         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3223         if (unlikely(!skb)) {
3224                 dst_release(dst);
3225                 return NULL;
3226         }
3227         /* Reserve space for headers. */
3228         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3229
3230         switch (synack_type) {
3231         case TCP_SYNACK_NORMAL:
3232                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3233                 break;
3234         case TCP_SYNACK_COOKIE:
3235                 /* Under synflood, we do not attach skb to a socket,
3236                  * to avoid false sharing.
3237                  */
3238                 break;
3239         case TCP_SYNACK_FASTOPEN:
3240                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3241                  * cpu might call us concurrently.
3242                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3243                  */
3244                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3245                 break;
3246         }
3247         skb_dst_set(skb, dst);
3248
3249         mss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3250
3251         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3252 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3253         if (unlikely(req->cookie_ts))
3254                 skb->skb_mstamp_ns = cookie_init_timestamp(req);
3255         else
3256 #endif
3257                 skb->skb_mstamp_ns = tcp_clock_ns();
3258
3259 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3260         rcu_read_lock();
3261         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3262 #endif
3263         skb_set_hash(skb, tcp_rsk(req)->txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
3264         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, md5,
3265                                              foc) + sizeof(*th);
3266
3267         skb_push(skb, tcp_header_size);
3268         skb_reset_transport_header(skb);
3269
3270         th = (struct tcphdr *)skb->data;
3271         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3272         th->syn = 1;
3273         th->ack = 1;
3274         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3275         th->source = htons(ireq->ir_num);
3276         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3277         skb->mark = ireq->ir_mark;
3278         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3279         th->seq = htonl(tcp_rsk(req)->snt_isn);
3280         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3281         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3282
3283         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3284         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3285         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), NULL, &opts);
3286         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3287         __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3288
3289 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3290         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3291         if (md5)
3292                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3293                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3294         rcu_read_unlock();
3295 #endif
3296
3297         /* Do not fool tcpdump (if any), clean our debris */
3298         skb->tstamp = 0;
3299         return skb;
3300 }
3301 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3302
3303 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3304 {
3305         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3306         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3307         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3308
3309         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3310                 return;
3311
3312         rcu_read_lock();
3313         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3314         if (likely(ca && try_module_get(ca->owner))) {
3315                 module_put(icsk->icsk_ca_ops->owner);
3316                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3317                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3318         }
3319         rcu_read_unlock();
3320 }
3321
3322 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3323 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3324 {
3325         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3326         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3327         __u8 rcv_wscale;
3328         u32 rcv_wnd;
3329
3330         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3331          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3332          */
3333         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
3334         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps)
3335                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
3336
3337 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3338         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk))
3339                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
3340 #endif
3341
3342         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3343         if (tp->rx_opt.user_mss)
3344                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3345         tp->max_window = 0;
3346         tcp_mtup_init(sk);
3347         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3348
3349         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3350
3351         if (!tp->window_clamp)
3352                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3353         tp->advmss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3354
3355         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3356
3357         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3358         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3359             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3360                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3361
3362         rcv_wnd = tcp_rwnd_init_bpf(sk);
3363         if (rcv_wnd == 0)
3364                 rcv_wnd = dst_metric(dst, RTAX_INITRWND);
3365
3366         tcp_select_initial_window(sk, tcp_full_space(sk),
3367                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3368                                   &tp->rcv_wnd,
3369                                   &tp->window_clamp,
3370                                   sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling,
3371                                   &rcv_wscale,
3372                                   rcv_wnd);
3373
3374         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3375         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3376
3377         sk->sk_err = 0;
3378         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3379         tp->snd_wnd = 0;
3380         tcp_init_wl(tp, 0);
3381         tcp_write_queue_purge(sk);
3382         tp->snd_una = tp->write_seq;
3383         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3384         tp->snd_up = tp->write_seq;
3385         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3386
3387         if (likely(!tp->repair))
3388                 tp->rcv_nxt = 0;
3389         else
3390                 tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3391         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3392         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
3393
3394         inet_csk(sk)->icsk_rto = tcp_timeout_init(sk);
3395         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3396         tcp_clear_retrans(tp);
3397 }
3398
3399 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3400 {
3401         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3402         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3403
3404         tcb->end_seq += skb->len;
3405         __skb_header_release(skb);
3406         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
3407         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3408         tp->write_seq = tcb->end_seq;
3409         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3410 }
3411
3412 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3413  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3414  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3415  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3416  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3417  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3418  */
3419 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3420 {
3421         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3422         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3423         int space, err = 0;
3424         struct sk_buff *syn_data;
3425
3426         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3427         if (!tcp_fastopen_cookie_check(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie))
3428                 goto fallback;
3429
3430         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3431          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3432          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3433          */
3434         tp->rx_opt.mss_clamp = tcp_mss_clamp(tp, tp->rx_opt.mss_clamp);
3435
3436         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
3437                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3438
3439         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3440
3441         /* limit to order-0 allocations */
3442         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3443
3444         syn_data = sk_stream_alloc_skb(sk, space, sk->sk_allocation, false);
3445         if (!syn_data)
3446                 goto fallback;
3447         syn_data->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3448         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3449         if (space) {
3450                 int copied = copy_from_iter(skb_put(syn_data, space), space,
3451                                             &fo->data->msg_iter);
3452                 if (unlikely(!copied)) {
3453                         tcp_skb_tsorted_anchor_cleanup(syn_data);
3454                         kfree_skb(syn_data);
3455                         goto fallback;
3456                 }
3457                 if (copied != space) {
3458                         skb_trim(syn_data, copied);
3459                         space = copied;
3460                 }
3461                 skb_zcopy_set(syn_data, fo->uarg, NULL);
3462         }
3463         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3464         if (space == fo->size)
3465                 fo->data = NULL;
3466         fo->copied = space;
3467
3468         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3469         if (syn_data->len)
3470                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3471
3472         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3473
3474         syn->skb_mstamp_ns = syn_data->skb_mstamp_ns;
3475
3476         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3477          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3478          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3479          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3480          */
3481         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3482         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3483         if (!err) {
3484                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3485                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, syn_data);
3486                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3487                 goto done;
3488         }
3489
3490         /* data was not sent, put it in write_queue */
3491         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, syn_data);
3492         tp->packets_out -= tcp_skb_pcount(syn_data);
3493
3494 fallback:
3495         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3496         if (fo->cookie.len > 0)
3497                 fo->cookie.len = 0;
3498         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3499         if (err)
3500                 tp->syn_fastopen = 0;
3501 done:
3502         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3503         return err;
3504 }
3505
3506 /* Build a SYN and send it off. */
3507 int tcp_connect(struct sock *sk)
3508 {
3509         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3510         struct sk_buff *buff;
3511         int err;
3512
3513         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_TCP_CONNECT_CB, 0, NULL);
3514
3515         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3516                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3517
3518         tcp_connect_init(sk);
3519
3520         if (unlikely(tp->repair)) {
3521                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3522                 return 0;
3523         }
3524
3525         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, sk->sk_allocation, true);
3526         if (unlikely(!buff))
3527                 return -ENOBUFS;
3528
3529         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3530         tcp_mstamp_refresh(tp);
3531         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp(tp);
3532         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3533         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3534         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
3535
3536         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3537         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3538               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3539         if (err == -ECONNREFUSED)
3540                 return err;
3541
3542         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3543          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3544          */
3545         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3546         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3547         buff = tcp_send_head(sk);
3548         if (unlikely(buff)) {
3549                 tp->snd_nxt     = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3550                 tp->pushed_seq  = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3551         }
3552         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3553
3554         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3555         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3556                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3557         return 0;
3558 }
3559 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3560
3561 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3562  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3563  * for details.
3564  */
3565 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3566 {
3567         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3568         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3569         unsigned long timeout;
3570
3571         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3572                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3573                 int max_ato = HZ / 2;
3574
3575                 if (inet_csk_in_pingpong_mode(sk) ||
3576                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3577                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3578
3579                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3580
3581                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3582                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3583                  * directly.
3584                  */
3585                 if (tp->srtt_us) {
3586                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3587                                         TCP_DELACK_MIN);
3588
3589                         if (rtt < max_ato)
3590                                 max_ato = rtt;
3591                 }
3592
3593                 ato = min(ato, max_ato);
3594         }
3595
3596         /* Stay within the limit we were given */
3597         timeout = jiffies + ato;
3598
3599         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3600         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3601                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3602                  * send ACK now.
3603                  */
3604                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3605                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3606                         tcp_send_ack(sk);
3607                         return;
3608                 }
3609
3610                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3611                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3612         }
3613         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3614         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3615         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3616 }
3617
3618 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3619 void __tcp_send_ack(struct sock *sk, u32 rcv_nxt)
3620 {
3621         struct sk_buff *buff;
3622
3623         /* If we have been reset, we may not send again. */
3624         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3625                 return;
3626
3627         /* We are not putting this on the write queue, so
3628          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3629          * sock.
3630          */
3631         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3632                          sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3633         if (unlikely(!buff)) {
3634                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3635                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3636                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3637                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3638                 return;
3639         }
3640
3641         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3642         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3643         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3644
3645         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
3646          * too much.
3647          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
3648          */
3649         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
3650
3651         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3652         __tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, (__force gfp_t)0, rcv_nxt);
3653 }
3654 EXPORT_SYMBOL_GPL(__tcp_send_ack);
3655
3656 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3657 {
3658         __tcp_send_ack(sk, tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
3659 }
3660
3661 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3662  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3663  *
3664  * Question: what should we make while urgent mode?
3665  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3666  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3667  *
3668  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3669  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3670  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3671  */
3672 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
3673 {
3674         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3675         struct sk_buff *skb;
3676
3677         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3678         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3679                         sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3680         if (!skb)
3681                 return -1;
3682
3683         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3684         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3685         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3686          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3687          * send it.
3688          */
3689         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3690         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
3691         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, (__force gfp_t)0);
3692 }
3693
3694 /* Called from setsockopt( ... TCP_REPAIR ) */
3695 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3696 {
3697         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3698                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3699                 tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3700                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3701         }
3702 }
3703
3704 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3705 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
3706 {
3707         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3708         struct sk_buff *skb;
3709
3710         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3711                 return -1;
3712
3713         skb = tcp_send_head(sk);
3714         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3715                 int err;
3716                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3717                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3718
3719                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3720                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3721
3722                 /* We are probing the opening of a window
3723                  * but the window size is != 0
3724                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3725                  */
3726                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3727                     skb->len > mss) {
3728                         seg_size = min(seg_size, mss);
3729                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3730                         if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
3731                                          skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
3732                                 return -1;
3733                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3734                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
3735
3736                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3737                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3738                 if (!err)
3739                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3740                 return err;
3741         } else {
3742                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3743                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
3744                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
3745         }
3746 }
3747
3748 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3749  * a partial packet else a zero probe.
3750  */
3751 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3752 {
3753         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3754         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3755         struct net *net = sock_net(sk);
3756         unsigned long timeout;
3757         int err;
3758
3759         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3760
3761         if (tp->packets_out || tcp_write_queue_empty(sk)) {
3762                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3763                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3764                 icsk->icsk_backoff = 0;
3765                 return;
3766         }
3767
3768         icsk->icsk_probes_out++;
3769         if (err <= 0) {
3770                 if (icsk->icsk_backoff < net->ipv4.sysctl_tcp_retries2)
3771                         icsk->icsk_backoff++;
3772                 timeout = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
3773         } else {
3774                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3775                  * Let senders fight for local resources conservatively.
3776                  */
3777                 timeout = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
3778         }
3779         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0, timeout, TCP_RTO_MAX, NULL);
3780 }
3781
3782 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
3783 {
3784         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
3785         struct flowi fl;
3786         int res;
3787
3788         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
3789         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, TCP_SYNACK_NORMAL);
3790         if (!res) {
3791                 __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
3792                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3793                 if (unlikely(tcp_passive_fastopen(sk)))
3794                         tcp_sk(sk)->total_retrans++;
3795                 trace_tcp_retransmit_synack(sk, req);
3796         }
3797         return res;
3798 }
3799 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);