Merge tag 'dax-fixes-5.6-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/nvdimm...
[linux-block.git] / net / ipv4 / tcp_output.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
4  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
5  *              interface as the means of communication with the user level.
6  *
7  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
8  *
9  * Authors:     Ross Biro
10  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
11  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
12  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
13  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
14  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
15  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
16  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
17  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
18  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
19  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
20  */
21
22 /*
23  * Changes:     Pedro Roque     :       Retransmit queue handled by TCP.
24  *                              :       Fragmentation on mtu decrease
25  *                              :       Segment collapse on retransmit
26  *                              :       AF independence
27  *
28  *              Linus Torvalds  :       send_delayed_ack
29  *              David S. Miller :       Charge memory using the right skb
30  *                                      during syn/ack processing.
31  *              David S. Miller :       Output engine completely rewritten.
32  *              Andrea Arcangeli:       SYNACK carry ts_recent in tsecr.
33  *              Cacophonix Gaul :       draft-minshall-nagle-01
34  *              J Hadi Salim    :       ECN support
35  *
36  */
37
38 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
39
40 #include <net/tcp.h>
41 #include <net/mptcp.h>
42
43 #include <linux/compiler.h>
44 #include <linux/gfp.h>
45 #include <linux/module.h>
46 #include <linux/static_key.h>
47
48 #include <trace/events/tcp.h>
49
50 /* Refresh clocks of a TCP socket,
51  * ensuring monotically increasing values.
52  */
53 void tcp_mstamp_refresh(struct tcp_sock *tp)
54 {
55         u64 val = tcp_clock_ns();
56
57         tp->tcp_clock_cache = val;
58         tp->tcp_mstamp = div_u64(val, NSEC_PER_USEC);
59 }
60
61 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
62                            int push_one, gfp_t gfp);
63
64 /* Account for new data that has been sent to the network. */
65 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
66 {
67         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
68         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
69         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
70
71         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
72
73         __skb_unlink(skb, &sk->sk_write_queue);
74         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, skb);
75
76         if (tp->highest_sack == NULL)
77                 tp->highest_sack = skb;
78
79         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
80         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)
81                 tcp_rearm_rto(sk);
82
83         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT,
84                       tcp_skb_pcount(skb));
85 }
86
87 /* SND.NXT, if window was not shrunk or the amount of shrunk was less than one
88  * window scaling factor due to loss of precision.
89  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
90  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
91  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
92  * invalid. OK, let's make this for now:
93  */
94 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
95 {
96         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
97
98         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt) ||
99             (tp->rx_opt.wscale_ok &&
100              ((tp->snd_nxt - tcp_wnd_end(tp)) < (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale))))
101                 return tp->snd_nxt;
102         else
103                 return tcp_wnd_end(tp);
104 }
105
106 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
107  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
108  *
109  * 1. It is independent of path mtu.
110  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
111  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
112  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
113  *    large MSS.
114  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
115  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
116  *    This may be overridden via information stored in routing table.
117  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
118  *    probably even Jumbo".
119  */
120 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
121 {
122         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
123         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
124         int mss = tp->advmss;
125
126         if (dst) {
127                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
128
129                 if (metric < mss) {
130                         mss = metric;
131                         tp->advmss = mss;
132                 }
133         }
134
135         return (__u16)mss;
136 }
137
138 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
139  * This is the first part of cwnd validation mechanism.
140  */
141 void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, s32 delta)
142 {
143         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
144         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
145         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
146
147         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
148
149         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
150         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
151
152         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
153                 cwnd >>= 1;
154         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
155         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
156         tp->snd_cwnd_used = 0;
157 }
158
159 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
160 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
161                                 struct sock *sk)
162 {
163         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
164         const u32 now = tcp_jiffies32;
165
166         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
167                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
168
169         /* If this is the first data packet sent in response to the
170          * previous received data,
171          * and it is a reply for ato after last received packet,
172          * increase pingpong count.
173          */
174         if (before(tp->lsndtime, icsk->icsk_ack.lrcvtime) &&
175             (u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
176                 inet_csk_inc_pingpong_cnt(sk);
177
178         tp->lsndtime = now;
179 }
180
181 /* Account for an ACK we sent. */
182 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts,
183                                       u32 rcv_nxt)
184 {
185         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
186
187         if (unlikely(tp->compressed_ack > TCP_FASTRETRANS_THRESH)) {
188                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPACKCOMPRESSED,
189                               tp->compressed_ack - TCP_FASTRETRANS_THRESH);
190                 tp->compressed_ack = TCP_FASTRETRANS_THRESH;
191                 if (hrtimer_try_to_cancel(&tp->compressed_ack_timer) == 1)
192                         __sock_put(sk);
193         }
194
195         if (unlikely(rcv_nxt != tp->rcv_nxt))
196                 return;  /* Special ACK sent by DCTCP to reflect ECN */
197         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
198         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
199 }
200
201 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
202  * Based on the assumption that the given amount of space
203  * will be offered. Store the results in the tp structure.
204  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
205  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
206  * This MUST be enforced by all callers.
207  */
208 void tcp_select_initial_window(const struct sock *sk, int __space, __u32 mss,
209                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
210                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
211                                __u32 init_rcv_wnd)
212 {
213         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
214
215         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
216         if (*window_clamp == 0)
217                 (*window_clamp) = (U16_MAX << TCP_MAX_WSCALE);
218         space = min(*window_clamp, space);
219
220         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
221         if (space > mss)
222                 space = rounddown(space, mss);
223
224         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
225          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
226          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
227          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
228          * unless the remote has sent us a window scaling option,
229          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
230          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
231          */
232         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
233                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
234         else
235                 (*rcv_wnd) = min_t(u32, space, U16_MAX);
236
237         if (init_rcv_wnd)
238                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
239
240         *rcv_wscale = 0;
241         if (wscale_ok) {
242                 /* Set window scaling on max possible window */
243                 space = max_t(u32, space, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
244                 space = max_t(u32, space, sysctl_rmem_max);
245                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
246                 *rcv_wscale = clamp_t(int, ilog2(space) - 15,
247                                       0, TCP_MAX_WSCALE);
248         }
249         /* Set the clamp no higher than max representable value */
250         (*window_clamp) = min_t(__u32, U16_MAX << (*rcv_wscale), *window_clamp);
251 }
252 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
253
254 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
255  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
256  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
257  * frame.
258  */
259 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
260 {
261         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
262         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
263         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
264         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
265
266         /* Never shrink the offered window */
267         if (new_win < cur_win) {
268                 /* Danger Will Robinson!
269                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
270                  * we will not be able to advertise a zero
271                  * window in time.  --DaveM
272                  *
273                  * Relax Will Robinson.
274                  */
275                 if (new_win == 0)
276                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
277                                       LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
278                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
279         }
280         tp->rcv_wnd = new_win;
281         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
282
283         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
284          * scaled window.
285          */
286         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale &&
287             sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
288                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
289         else
290                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
291
292         /* RFC1323 scaling applied */
293         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
294
295         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
296         if (new_win == 0) {
297                 tp->pred_flags = 0;
298                 if (old_win)
299                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
300                                       LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
301         } else if (old_win == 0) {
302                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
303         }
304
305         return new_win;
306 }
307
308 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
309 static void tcp_ecn_send_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
310 {
311         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
312
313         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
314         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
315                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
316         else if (tcp_ca_needs_ecn(sk) ||
317                  tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk))
318                 INET_ECN_xmit(sk);
319 }
320
321 /* Packet ECN state for a SYN.  */
322 static void tcp_ecn_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
323 {
324         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
325         bool bpf_needs_ecn = tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk);
326         bool use_ecn = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1 ||
327                 tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn;
328
329         if (!use_ecn) {
330                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
331
332                 if (dst && dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_ECN))
333                         use_ecn = true;
334         }
335
336         tp->ecn_flags = 0;
337
338         if (use_ecn) {
339                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
340                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
341                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn)
342                         INET_ECN_xmit(sk);
343         }
344 }
345
346 static void tcp_ecn_clear_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
347 {
348         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn_fallback)
349                 /* tp->ecn_flags are cleared at a later point in time when
350                  * SYN ACK is ultimatively being received.
351                  */
352                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~(TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR);
353 }
354
355 static void
356 tcp_ecn_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
357 {
358         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
359                 th->ece = 1;
360 }
361
362 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
363  * be sent.
364  */
365 static void tcp_ecn_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
366                          struct tcphdr *th, int tcp_header_len)
367 {
368         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
369
370         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
371                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
372                 if (skb->len != tcp_header_len &&
373                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
374                         INET_ECN_xmit(sk);
375                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
376                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
377                                 th->cwr = 1;
378                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
379                         }
380                 } else if (!tcp_ca_needs_ecn(sk)) {
381                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
382                         INET_ECN_dontxmit(sk);
383                 }
384                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
385                         th->ece = 1;
386         }
387 }
388
389 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
390  * auto increment end seqno.
391  */
392 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
393 {
394         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
395
396         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
397         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
398
399         tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
400
401         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
402         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
403                 seq++;
404         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
405 }
406
407 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
408 {
409         return tp->snd_una != tp->snd_up;
410 }
411
412 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
413 #define OPTION_TS               (1 << 1)
414 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
415 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
416 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
417 #define OPTION_SMC              (1 << 9)
418 #define OPTION_MPTCP            (1 << 10)
419
420 static void smc_options_write(__be32 *ptr, u16 *options)
421 {
422 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
423         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
424                 if (unlikely(OPTION_SMC & *options)) {
425                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
426                                        (TCPOPT_NOP  << 16) |
427                                        (TCPOPT_EXP <<  8) |
428                                        (TCPOLEN_EXP_SMC_BASE));
429                         *ptr++ = htonl(TCPOPT_SMC_MAGIC);
430                 }
431         }
432 #endif
433 }
434
435 struct tcp_out_options {
436         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
437         u16 mss;                /* 0 to disable */
438         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
439         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
440         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
441         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
442         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
443         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
444         struct mptcp_out_options mptcp;
445 };
446
447 static void mptcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_out_options *opts)
448 {
449 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP)
450         if (unlikely(OPTION_MPTCP & opts->options))
451                 mptcp_write_options(ptr, &opts->mptcp);
452 #endif
453 }
454
455 /* Write previously computed TCP options to the packet.
456  *
457  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
458  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
459  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
460  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
461  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
462  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
463  * particular reason why the ordering would need to be changed).
464  *
465  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
466  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
467  */
468 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
469                               struct tcp_out_options *opts)
470 {
471         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
472
473         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
474                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
475                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
476                 /* overload cookie hash location */
477                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
478                 ptr += 4;
479         }
480
481         if (unlikely(opts->mss)) {
482                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
483                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
484                                opts->mss);
485         }
486
487         if (likely(OPTION_TS & options)) {
488                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
489                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
490                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
491                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
492                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
493                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
494                 } else {
495                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
496                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
497                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
498                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
499                 }
500                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
501                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
502         }
503
504         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
505                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
506                                (TCPOPT_NOP << 16) |
507                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
508                                TCPOLEN_SACK_PERM);
509         }
510
511         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
512                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
513                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
514                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
515                                opts->ws);
516         }
517
518         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
519                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
520                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
521                 int this_sack;
522
523                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
524                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
525                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
526                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
527                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
528
529                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
530                      ++this_sack) {
531                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
532                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
533                 }
534
535                 tp->rx_opt.dsack = 0;
536         }
537
538         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
539                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
540                 u8 *p = (u8 *)ptr;
541                 u32 len; /* Fast Open option length */
542
543                 if (foc->exp) {
544                         len = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
545                         *ptr = htonl((TCPOPT_EXP << 24) | (len << 16) |
546                                      TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
547                         p += TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE;
548                 } else {
549                         len = TCPOLEN_FASTOPEN_BASE + foc->len;
550                         *p++ = TCPOPT_FASTOPEN;
551                         *p++ = len;
552                 }
553
554                 memcpy(p, foc->val, foc->len);
555                 if ((len & 3) == 2) {
556                         p[foc->len] = TCPOPT_NOP;
557                         p[foc->len + 1] = TCPOPT_NOP;
558                 }
559                 ptr += (len + 3) >> 2;
560         }
561
562         smc_options_write(ptr, &options);
563
564         mptcp_options_write(ptr, opts);
565 }
566
567 static void smc_set_option(const struct tcp_sock *tp,
568                            struct tcp_out_options *opts,
569                            unsigned int *remaining)
570 {
571 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
572         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
573                 if (tp->syn_smc) {
574                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
575                                 opts->options |= OPTION_SMC;
576                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
577                         }
578                 }
579         }
580 #endif
581 }
582
583 static void smc_set_option_cond(const struct tcp_sock *tp,
584                                 const struct inet_request_sock *ireq,
585                                 struct tcp_out_options *opts,
586                                 unsigned int *remaining)
587 {
588 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
589         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
590                 if (tp->syn_smc && ireq->smc_ok) {
591                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
592                                 opts->options |= OPTION_SMC;
593                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
594                         }
595                 }
596         }
597 #endif
598 }
599
600 static void mptcp_set_option_cond(const struct request_sock *req,
601                                   struct tcp_out_options *opts,
602                                   unsigned int *remaining)
603 {
604         if (rsk_is_mptcp(req)) {
605                 unsigned int size;
606
607                 if (mptcp_synack_options(req, &size, &opts->mptcp)) {
608                         if (*remaining >= size) {
609                                 opts->options |= OPTION_MPTCP;
610                                 *remaining -= size;
611                         }
612                 }
613         }
614 }
615
616 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
617  * network wire format yet.
618  */
619 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
620                                 struct tcp_out_options *opts,
621                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
622 {
623         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
624         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
625         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
626
627         *md5 = NULL;
628 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
629         if (static_branch_unlikely(&tcp_md5_needed) &&
630             rcu_access_pointer(tp->md5sig_info)) {
631                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
632                 if (*md5) {
633                         opts->options |= OPTION_MD5;
634                         remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
635                 }
636         }
637 #endif
638
639         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
640          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
641          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
642          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
643          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
644          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
645          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
646          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
647          * going out.  */
648         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
649         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
650
651         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps && !*md5)) {
652                 opts->options |= OPTION_TS;
653                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset;
654                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
655                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
656         }
657         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling)) {
658                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
659                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
660                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
661         }
662         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_sack)) {
663                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
664                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
665                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
666         }
667
668         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
669                 u32 need = fastopen->cookie.len;
670
671                 need += fastopen->cookie.exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
672                                                TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
673                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
674                 if (remaining >= need) {
675                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
676                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
677                         remaining -= need;
678                         tp->syn_fastopen = 1;
679                         tp->syn_fastopen_exp = fastopen->cookie.exp ? 1 : 0;
680                 }
681         }
682
683         smc_set_option(tp, opts, &remaining);
684
685         if (sk_is_mptcp(sk)) {
686                 unsigned int size;
687
688                 if (mptcp_syn_options(sk, skb, &size, &opts->mptcp)) {
689                         opts->options |= OPTION_MPTCP;
690                         remaining -= size;
691                 }
692         }
693
694         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
695 }
696
697 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
698 static unsigned int tcp_synack_options(const struct sock *sk,
699                                        struct request_sock *req,
700                                        unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
701                                        struct tcp_out_options *opts,
702                                        const struct tcp_md5sig_key *md5,
703                                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
704 {
705         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
706         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
707
708 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
709         if (md5) {
710                 opts->options |= OPTION_MD5;
711                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
712
713                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
714                  * options. There was discussion about disabling SACK
715                  * rather than TS in order to fit in better with old,
716                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
717                  */
718                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
719         }
720 #endif
721
722         /* We always send an MSS option. */
723         opts->mss = mss;
724         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
725
726         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
727                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
728                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
729                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
730         }
731         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
732                 opts->options |= OPTION_TS;
733                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tcp_rsk(req)->ts_off;
734                 opts->tsecr = req->ts_recent;
735                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
736         }
737         if (likely(ireq->sack_ok)) {
738                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
739                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
740                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
741         }
742         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
743                 u32 need = foc->len;
744
745                 need += foc->exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
746                                    TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
747                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
748                 if (remaining >= need) {
749                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
750                         opts->fastopen_cookie = foc;
751                         remaining -= need;
752                 }
753         }
754
755         mptcp_set_option_cond(req, opts, &remaining);
756
757         smc_set_option_cond(tcp_sk(sk), ireq, opts, &remaining);
758
759         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
760 }
761
762 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
763  * final wire format yet.
764  */
765 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
766                                         struct tcp_out_options *opts,
767                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
768 {
769         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
770         unsigned int size = 0;
771         unsigned int eff_sacks;
772
773         opts->options = 0;
774
775         *md5 = NULL;
776 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
777         if (static_branch_unlikely(&tcp_md5_needed) &&
778             rcu_access_pointer(tp->md5sig_info)) {
779                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
780                 if (*md5) {
781                         opts->options |= OPTION_MD5;
782                         size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
783                 }
784         }
785 #endif
786
787         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
788                 opts->options |= OPTION_TS;
789                 opts->tsval = skb ? tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset : 0;
790                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
791                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
792         }
793
794         /* MPTCP options have precedence over SACK for the limited TCP
795          * option space because a MPTCP connection would be forced to
796          * fall back to regular TCP if a required multipath option is
797          * missing. SACK still gets a chance to use whatever space is
798          * left.
799          */
800         if (sk_is_mptcp(sk)) {
801                 unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
802                 unsigned int opt_size = 0;
803
804                 if (mptcp_established_options(sk, skb, &opt_size, remaining,
805                                               &opts->mptcp)) {
806                         opts->options |= OPTION_MPTCP;
807                         size += opt_size;
808                 }
809         }
810
811         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
812         if (unlikely(eff_sacks)) {
813                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
814                 if (unlikely(remaining < TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
815                                          TCPOLEN_SACK_PERBLOCK))
816                         return size;
817
818                 opts->num_sack_blocks =
819                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
820                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
821                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
822
823                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
824                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
825         }
826
827         return size;
828 }
829
830
831 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
832  *
833  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
834  * to reduce RTT and bufferbloat.
835  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
836  *
837  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
838  * needs to be reallocated in a driver.
839  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
840  *
841  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
842  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
843  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
844  */
845 struct tsq_tasklet {
846         struct tasklet_struct   tasklet;
847         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
848 };
849 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
850
851 static void tcp_tsq_write(struct sock *sk)
852 {
853         if ((1 << sk->sk_state) &
854             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
855              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK)) {
856                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
857
858                 if (tp->lost_out > tp->retrans_out &&
859                     tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) {
860                         tcp_mstamp_refresh(tp);
861                         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
862                 }
863
864                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tp->nonagle,
865                                0, GFP_ATOMIC);
866         }
867 }
868
869 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
870 {
871         bh_lock_sock(sk);
872         if (!sock_owned_by_user(sk))
873                 tcp_tsq_write(sk);
874         else if (!test_and_set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags))
875                 sock_hold(sk);
876         bh_unlock_sock(sk);
877 }
878 /*
879  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
880  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
881  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
882  * interrupt us (non NAPI drivers)
883  */
884 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
885 {
886         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
887         LIST_HEAD(list);
888         unsigned long flags;
889         struct list_head *q, *n;
890         struct tcp_sock *tp;
891         struct sock *sk;
892
893         local_irq_save(flags);
894         list_splice_init(&tsq->head, &list);
895         local_irq_restore(flags);
896
897         list_for_each_safe(q, n, &list) {
898                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
899                 list_del(&tp->tsq_node);
900
901                 sk = (struct sock *)tp;
902                 smp_mb__before_atomic();
903                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &sk->sk_tsq_flags);
904
905                 tcp_tsq_handler(sk);
906                 sk_free(sk);
907         }
908 }
909
910 #define TCP_DEFERRED_ALL (TCPF_TSQ_DEFERRED |           \
911                           TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED |   \
912                           TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED |  \
913                           TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED)
914 /**
915  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
916  * @sk: socket
917  *
918  * called from release_sock() to perform protocol dependent
919  * actions before socket release.
920  */
921 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
922 {
923         unsigned long flags, nflags;
924
925         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
926         do {
927                 flags = sk->sk_tsq_flags;
928                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
929                         return;
930                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
931         } while (cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, flags, nflags) != flags);
932
933         if (flags & TCPF_TSQ_DEFERRED) {
934                 tcp_tsq_write(sk);
935                 __sock_put(sk);
936         }
937         /* Here begins the tricky part :
938          * We are called from release_sock() with :
939          * 1) BH disabled
940          * 2) sk_lock.slock spinlock held
941          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
942          *
943          * But following code is meant to be called from BH handlers,
944          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
945          */
946         sock_release_ownership(sk);
947
948         if (flags & TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED) {
949                 tcp_write_timer_handler(sk);
950                 __sock_put(sk);
951         }
952         if (flags & TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED) {
953                 tcp_delack_timer_handler(sk);
954                 __sock_put(sk);
955         }
956         if (flags & TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED) {
957                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
958                 __sock_put(sk);
959         }
960 }
961 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
962
963 void __init tcp_tasklet_init(void)
964 {
965         int i;
966
967         for_each_possible_cpu(i) {
968                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
969
970                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
971                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
972                              tcp_tasklet_func,
973                              (unsigned long)tsq);
974         }
975 }
976
977 /*
978  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
979  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
980  * hold qdisc lock.
981  */
982 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
983 {
984         struct sock *sk = skb->sk;
985         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
986         unsigned long flags, nval, oval;
987
988         /* Keep one reference on sk_wmem_alloc.
989          * Will be released by sk_free() from here or tcp_tasklet_func()
990          */
991         WARN_ON(refcount_sub_and_test(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc));
992
993         /* If this softirq is serviced by ksoftirqd, we are likely under stress.
994          * Wait until our queues (qdisc + devices) are drained.
995          * This gives :
996          * - less callbacks to tcp_write_xmit(), reducing stress (batches)
997          * - chance for incoming ACK (processed by another cpu maybe)
998          *   to migrate this flow (skb->ooo_okay will be eventually set)
999          */
1000         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= SKB_TRUESIZE(1) && this_cpu_ksoftirqd() == current)
1001                 goto out;
1002
1003         for (oval = READ_ONCE(sk->sk_tsq_flags);; oval = nval) {
1004                 struct tsq_tasklet *tsq;
1005                 bool empty;
1006
1007                 if (!(oval & TSQF_THROTTLED) || (oval & TSQF_QUEUED))
1008                         goto out;
1009
1010                 nval = (oval & ~TSQF_THROTTLED) | TSQF_QUEUED;
1011                 nval = cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, oval, nval);
1012                 if (nval != oval)
1013                         continue;
1014
1015                 /* queue this socket to tasklet queue */
1016                 local_irq_save(flags);
1017                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
1018                 empty = list_empty(&tsq->head);
1019                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
1020                 if (empty)
1021                         tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
1022                 local_irq_restore(flags);
1023                 return;
1024         }
1025 out:
1026         sk_free(sk);
1027 }
1028
1029 /* Note: Called under soft irq.
1030  * We can call TCP stack right away, unless socket is owned by user.
1031  */
1032 enum hrtimer_restart tcp_pace_kick(struct hrtimer *timer)
1033 {
1034         struct tcp_sock *tp = container_of(timer, struct tcp_sock, pacing_timer);
1035         struct sock *sk = (struct sock *)tp;
1036
1037         tcp_tsq_handler(sk);
1038         sock_put(sk);
1039
1040         return HRTIMER_NORESTART;
1041 }
1042
1043 static void tcp_update_skb_after_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1044                                       u64 prior_wstamp)
1045 {
1046         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1047
1048         if (sk->sk_pacing_status != SK_PACING_NONE) {
1049                 unsigned long rate = sk->sk_pacing_rate;
1050
1051                 /* Original sch_fq does not pace first 10 MSS
1052                  * Note that tp->data_segs_out overflows after 2^32 packets,
1053                  * this is a minor annoyance.
1054                  */
1055                 if (rate != ~0UL && rate && tp->data_segs_out >= 10) {
1056                         u64 len_ns = div64_ul((u64)skb->len * NSEC_PER_SEC, rate);
1057                         u64 credit = tp->tcp_wstamp_ns - prior_wstamp;
1058
1059                         /* take into account OS jitter */
1060                         len_ns -= min_t(u64, len_ns / 2, credit);
1061                         tp->tcp_wstamp_ns += len_ns;
1062                 }
1063         }
1064         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
1065 }
1066
1067 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
1068  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
1069  * transmission and possible later retransmissions.
1070  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
1071  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
1072  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
1073  * device.
1074  *
1075  * We are working here with either a clone of the original
1076  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
1077  */
1078 static int __tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1079                               int clone_it, gfp_t gfp_mask, u32 rcv_nxt)
1080 {
1081         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1082         struct inet_sock *inet;
1083         struct tcp_sock *tp;
1084         struct tcp_skb_cb *tcb;
1085         struct tcp_out_options opts;
1086         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
1087         struct sk_buff *oskb = NULL;
1088         struct tcp_md5sig_key *md5;
1089         struct tcphdr *th;
1090         u64 prior_wstamp;
1091         int err;
1092
1093         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
1094         tp = tcp_sk(sk);
1095         prior_wstamp = tp->tcp_wstamp_ns;
1096         tp->tcp_wstamp_ns = max(tp->tcp_wstamp_ns, tp->tcp_clock_cache);
1097         skb->skb_mstamp_ns = tp->tcp_wstamp_ns;
1098         if (clone_it) {
1099                 TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq
1100                         - tp->snd_una;
1101                 oskb = skb;
1102
1103                 tcp_skb_tsorted_save(oskb) {
1104                         if (unlikely(skb_cloned(oskb)))
1105                                 skb = pskb_copy(oskb, gfp_mask);
1106                         else
1107                                 skb = skb_clone(oskb, gfp_mask);
1108                 } tcp_skb_tsorted_restore(oskb);
1109
1110                 if (unlikely(!skb))
1111                         return -ENOBUFS;
1112         }
1113
1114         inet = inet_sk(sk);
1115         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
1116         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
1117
1118         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
1119                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
1120         } else {
1121                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
1122                                                            &md5);
1123                 /* Force a PSH flag on all (GSO) packets to expedite GRO flush
1124                  * at receiver : This slightly improve GRO performance.
1125                  * Note that we do not force the PSH flag for non GSO packets,
1126                  * because they might be sent under high congestion events,
1127                  * and in this case it is better to delay the delivery of 1-MSS
1128                  * packets and thus the corresponding ACK packet that would
1129                  * release the following packet.
1130                  */
1131                 if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1132                         tcb->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
1133         }
1134         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
1135
1136         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
1137          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
1138          * which holds one reference to sk.
1139          *
1140          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
1141          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
1142          */
1143         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
1144
1145         /* If we had to use memory reserve to allocate this skb,
1146          * this might cause drops if packet is looped back :
1147          * Other socket might not have SOCK_MEMALLOC.
1148          * Packets not looped back do not care about pfmemalloc.
1149          */
1150         skb->pfmemalloc = 0;
1151
1152         skb_push(skb, tcp_header_size);
1153         skb_reset_transport_header(skb);
1154
1155         skb_orphan(skb);
1156         skb->sk = sk;
1157         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? __sock_wfree : tcp_wfree;
1158         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
1159         refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
1160
1161         skb_set_dst_pending_confirm(skb, sk->sk_dst_pending_confirm);
1162
1163         /* Build TCP header and checksum it. */
1164         th = (struct tcphdr *)skb->data;
1165         th->source              = inet->inet_sport;
1166         th->dest                = inet->inet_dport;
1167         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
1168         th->ack_seq             = htonl(rcv_nxt);
1169         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
1170                                         tcb->tcp_flags);
1171
1172         th->check               = 0;
1173         th->urg_ptr             = 0;
1174
1175         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
1176         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1177                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1178                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1179                         th->urg = 1;
1180                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1181                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1182                         th->urg = 1;
1183                 }
1184         }
1185
1186         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
1187         skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1188         if (likely(!(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
1189                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1190                 tcp_ecn_send(sk, skb, th, tcp_header_size);
1191         } else {
1192                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1193                  * is never scaled.
1194                  */
1195                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1196         }
1197 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1198         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1199         if (md5) {
1200                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
1201                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1202                                                md5, sk, skb);
1203         }
1204 #endif
1205
1206         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
1207
1208         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1209                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb), rcv_nxt);
1210
1211         if (skb->len != tcp_header_size) {
1212                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1213                 tp->data_segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1214                 tp->bytes_sent += skb->len - tcp_header_size;
1215         }
1216
1217         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1218                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1219                               tcp_skb_pcount(skb));
1220
1221         tp->segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1222         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
1223         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1224         skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
1225
1226         /* Leave earliest departure time in skb->tstamp (skb->skb_mstamp_ns) */
1227
1228         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1229         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1230                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1231
1232         tcp_add_tx_delay(skb, tp);
1233
1234         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(sk, skb, &inet->cork.fl);
1235
1236         if (unlikely(err > 0)) {
1237                 tcp_enter_cwr(sk);
1238                 err = net_xmit_eval(err);
1239         }
1240         if (!err && oskb) {
1241                 tcp_update_skb_after_send(sk, oskb, prior_wstamp);
1242                 tcp_rate_skb_sent(sk, oskb);
1243         }
1244         return err;
1245 }
1246
1247 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
1248                             gfp_t gfp_mask)
1249 {
1250         return __tcp_transmit_skb(sk, skb, clone_it, gfp_mask,
1251                                   tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
1252 }
1253
1254 /* This routine just queues the buffer for sending.
1255  *
1256  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1257  * otherwise socket can stall.
1258  */
1259 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1260 {
1261         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1262
1263         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1264         WRITE_ONCE(tp->write_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1265         __skb_header_release(skb);
1266         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1267         sk_wmem_queued_add(sk, skb->truesize);
1268         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1269 }
1270
1271 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1272 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1273 {
1274         if (skb->len <= mss_now) {
1275                 /* Avoid the costly divide in the normal
1276                  * non-TSO case.
1277                  */
1278                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1279                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1280         } else {
1281                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1282                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1283         }
1284 }
1285
1286 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1287  * tweaks to fix counters
1288  */
1289 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1290 {
1291         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1292
1293         tp->packets_out -= decr;
1294
1295         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1296                 tp->sacked_out -= decr;
1297         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1298                 tp->retrans_out -= decr;
1299         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1300                 tp->lost_out -= decr;
1301
1302         /* Reno case is special. Sigh... */
1303         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1304                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1305
1306         if (tp->lost_skb_hint &&
1307             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1308             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
1309                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1310
1311         tcp_verify_left_out(tp);
1312 }
1313
1314 static bool tcp_has_tx_tstamp(const struct sk_buff *skb)
1315 {
1316         return TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack ||
1317                 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP);
1318 }
1319
1320 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1321 {
1322         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1323
1324         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(skb)) &&
1325             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1326                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1327                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1328
1329                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1330                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1331                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1332                 TCP_SKB_CB(skb2)->txstamp_ack = TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack;
1333                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack = 0;
1334         }
1335 }
1336
1337 static void tcp_skb_fragment_eor(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1338 {
1339         TCP_SKB_CB(skb2)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1340         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 0;
1341 }
1342
1343 /* Insert buff after skb on the write or rtx queue of sk.  */
1344 static void tcp_insert_write_queue_after(struct sk_buff *skb,
1345                                          struct sk_buff *buff,
1346                                          struct sock *sk,
1347                                          enum tcp_queue tcp_queue)
1348 {
1349         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE)
1350                 __skb_queue_after(&sk->sk_write_queue, skb, buff);
1351         else
1352                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
1353 }
1354
1355 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1356  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1357  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1358  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1359  */
1360 int tcp_fragment(struct sock *sk, enum tcp_queue tcp_queue,
1361                  struct sk_buff *skb, u32 len,
1362                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1363 {
1364         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1365         struct sk_buff *buff;
1366         int nsize, old_factor;
1367         long limit;
1368         int nlen;
1369         u8 flags;
1370
1371         if (WARN_ON(len > skb->len))
1372                 return -EINVAL;
1373
1374         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1375         if (nsize < 0)
1376                 nsize = 0;
1377
1378         /* tcp_sendmsg() can overshoot sk_wmem_queued by one full size skb.
1379          * We need some allowance to not penalize applications setting small
1380          * SO_SNDBUF values.
1381          * Also allow first and last skb in retransmit queue to be split.
1382          */
1383         limit = sk->sk_sndbuf + 2 * SKB_TRUESIZE(GSO_MAX_SIZE);
1384         if (unlikely((sk->sk_wmem_queued >> 1) > limit &&
1385                      tcp_queue != TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE &&
1386                      skb != tcp_rtx_queue_head(sk) &&
1387                      skb != tcp_rtx_queue_tail(sk))) {
1388                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPWQUEUETOOBIG);
1389                 return -ENOMEM;
1390         }
1391
1392         if (skb_unclone(skb, gfp))
1393                 return -ENOMEM;
1394
1395         /* Get a new skb... force flag on. */
1396         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp, true);
1397         if (!buff)
1398                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1399         skb_copy_decrypted(buff, skb);
1400
1401         sk_wmem_queued_add(sk, buff->truesize);
1402         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1403         nlen = skb->len - len - nsize;
1404         buff->truesize += nlen;
1405         skb->truesize -= nlen;
1406
1407         /* Correct the sequence numbers. */
1408         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1409         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1410         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1411
1412         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1413         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1414         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1415         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1416         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1417         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1418
1419         skb_split(skb, buff, len);
1420
1421         buff->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1422
1423         buff->tstamp = skb->tstamp;
1424         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1425
1426         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1427
1428         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1429         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1430         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1431
1432         /* Update delivered info for the new segment */
1433         TCP_SKB_CB(buff)->tx = TCP_SKB_CB(skb)->tx;
1434
1435         /* If this packet has been sent out already, we must
1436          * adjust the various packet counters.
1437          */
1438         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1439                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1440                         tcp_skb_pcount(buff);
1441
1442                 if (diff)
1443                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1444         }
1445
1446         /* Link BUFF into the send queue. */
1447         __skb_header_release(buff);
1448         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, tcp_queue);
1449         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE)
1450                 list_add(&buff->tcp_tsorted_anchor, &skb->tcp_tsorted_anchor);
1451
1452         return 0;
1453 }
1454
1455 /* This is similar to __pskb_pull_tail(). The difference is that pulled
1456  * data is not copied, but immediately discarded.
1457  */
1458 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1459 {
1460         struct skb_shared_info *shinfo;
1461         int i, k, eat;
1462
1463         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1464         if (eat) {
1465                 __skb_pull(skb, eat);
1466                 len -= eat;
1467                 if (!len)
1468                         return 0;
1469         }
1470         eat = len;
1471         k = 0;
1472         shinfo = skb_shinfo(skb);
1473         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1474                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1475
1476                 if (size <= eat) {
1477                         skb_frag_unref(skb, i);
1478                         eat -= size;
1479                 } else {
1480                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1481                         if (eat) {
1482                                 skb_frag_off_add(&shinfo->frags[k], eat);
1483                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1484                                 eat = 0;
1485                         }
1486                         k++;
1487                 }
1488         }
1489         shinfo->nr_frags = k;
1490
1491         skb->data_len -= len;
1492         skb->len = skb->data_len;
1493         return len;
1494 }
1495
1496 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1497 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1498 {
1499         u32 delta_truesize;
1500
1501         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1502                 return -ENOMEM;
1503
1504         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1505
1506         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1507         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1508
1509         if (delta_truesize) {
1510                 skb->truesize      -= delta_truesize;
1511                 sk_wmem_queued_add(sk, -delta_truesize);
1512                 sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1513                 sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1514         }
1515
1516         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1517         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1518                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1519
1520         return 0;
1521 }
1522
1523 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1524 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1525 {
1526         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1527         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1528         int mss_now;
1529
1530         /* Calculate base mss without TCP options:
1531            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1532          */
1533         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1534
1535         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1536         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1537                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1538
1539                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1540                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1541         }
1542
1543         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1544         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1545                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1546
1547         /* Now subtract optional transport overhead */
1548         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1549
1550         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1551         mss_now = max(mss_now, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_snd_mss);
1552         return mss_now;
1553 }
1554
1555 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1556 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1557 {
1558         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1559         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1560                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1561 }
1562
1563 /* Inverse of above */
1564 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1565 {
1566         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1567         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1568         int mtu;
1569
1570         mtu = mss +
1571               tp->tcp_header_len +
1572               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1573               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1574
1575         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1576         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1577                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1578
1579                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1580                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1581         }
1582         return mtu;
1583 }
1584 EXPORT_SYMBOL(tcp_mss_to_mtu);
1585
1586 /* MTU probing init per socket */
1587 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1588 {
1589         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1590         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1591         struct net *net = sock_net(sk);
1592
1593         icsk->icsk_mtup.enabled = net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1594         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1595                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1596         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss);
1597         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1598         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1599                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
1600 }
1601 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1602
1603 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1604
1605    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1606    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1607
1608    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1609    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1610    It also does not include TCP options.
1611
1612    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1613
1614    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1615    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1616    taking into account current pmtu, but never exceeds
1617    tp->rx_opt.mss_clamp.
1618
1619    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1620    DOES NOT include either tcp or ip options.
1621
1622    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1623    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1624  */
1625 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1626 {
1627         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1628         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1629         int mss_now;
1630
1631         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1632                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1633
1634         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1635         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1636
1637         /* And store cached results */
1638         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1639         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1640                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1641         tp->mss_cache = mss_now;
1642
1643         return mss_now;
1644 }
1645 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1646
1647 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1648  * and even PMTU discovery events into account.
1649  */
1650 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1651 {
1652         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1653         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1654         u32 mss_now;
1655         unsigned int header_len;
1656         struct tcp_out_options opts;
1657         struct tcp_md5sig_key *md5;
1658
1659         mss_now = tp->mss_cache;
1660
1661         if (dst) {
1662                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1663                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1664                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1665         }
1666
1667         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1668                      sizeof(struct tcphdr);
1669         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1670          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1671          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1672          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1673         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1674                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1675                 mss_now -= delta;
1676         }
1677
1678         return mss_now;
1679 }
1680
1681 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1682  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1683  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1684  */
1685 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1686 {
1687         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1688
1689         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1690             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1691                 /* Limited by application or receiver window. */
1692                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1693                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1694                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1695                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1696                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1697                 }
1698                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1699         }
1700         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1701 }
1702
1703 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1704 {
1705         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1706         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1707
1708         /* Track the maximum number of outstanding packets in each
1709          * window, and remember whether we were cwnd-limited then.
1710          */
1711         if (!before(tp->snd_una, tp->max_packets_seq) ||
1712             tp->packets_out > tp->max_packets_out) {
1713                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1714                 tp->max_packets_seq = tp->snd_nxt;
1715                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1716         }
1717
1718         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1719                 /* Network is feed fully. */
1720                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1721                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1722         } else {
1723                 /* Network starves. */
1724                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1725                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1726
1727                 if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1728                     (s32)(tcp_jiffies32 - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto &&
1729                     !ca_ops->cong_control)
1730                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1731
1732                 /* The following conditions together indicate the starvation
1733                  * is caused by insufficient sender buffer:
1734                  * 1) just sent some data (see tcp_write_xmit)
1735                  * 2) not cwnd limited (this else condition)
1736                  * 3) no more data to send (tcp_write_queue_empty())
1737                  * 4) application is hitting buffer limit (SOCK_NOSPACE)
1738                  */
1739                 if (tcp_write_queue_empty(sk) && sk->sk_socket &&
1740                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags) &&
1741                     (1 << sk->sk_state) & (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT))
1742                         tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
1743         }
1744 }
1745
1746 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1747 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1748 {
1749         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1750                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1751 }
1752
1753 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1754  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1755  * The test is really :
1756  * if ((skb->len % mss) != 0)
1757  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1758  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1759  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1760  */
1761 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1762                                 const struct sk_buff *skb)
1763 {
1764         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1765                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1766 }
1767
1768 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1769  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1770  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1771  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1772  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1773  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1774  */
1775 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1776                             int nonagle)
1777 {
1778         return partial &&
1779                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1780                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1781 }
1782
1783 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1784  * to send one TSO packet per ms
1785  */
1786 static u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now,
1787                             int min_tso_segs)
1788 {
1789         u32 bytes, segs;
1790
1791         bytes = min_t(unsigned long,
1792                       sk->sk_pacing_rate >> READ_ONCE(sk->sk_pacing_shift),
1793                       sk->sk_gso_max_size - 1 - MAX_TCP_HEADER);
1794
1795         /* Goal is to send at least one packet per ms,
1796          * not one big TSO packet every 100 ms.
1797          * This preserves ACK clocking and is consistent
1798          * with tcp_tso_should_defer() heuristic.
1799          */
1800         segs = max_t(u32, bytes / mss_now, min_tso_segs);
1801
1802         return segs;
1803 }
1804
1805 /* Return the number of segments we want in the skb we are transmitting.
1806  * See if congestion control module wants to decide; otherwise, autosize.
1807  */
1808 static u32 tcp_tso_segs(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1809 {
1810         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1811         u32 min_tso, tso_segs;
1812
1813         min_tso = ca_ops->min_tso_segs ?
1814                         ca_ops->min_tso_segs(sk) :
1815                         sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_tso_segs;
1816
1817         tso_segs = tcp_tso_autosize(sk, mss_now, min_tso);
1818         return min_t(u32, tso_segs, sk->sk_gso_max_segs);
1819 }
1820
1821 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1822 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1823                                         const struct sk_buff *skb,
1824                                         unsigned int mss_now,
1825                                         unsigned int max_segs,
1826                                         int nonagle)
1827 {
1828         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1829         u32 partial, needed, window, max_len;
1830
1831         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1832         max_len = mss_now * max_segs;
1833
1834         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1835                 return max_len;
1836
1837         needed = min(skb->len, window);
1838
1839         if (max_len <= needed)
1840                 return max_len;
1841
1842         partial = needed % mss_now;
1843         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1844          * to include this last segment in this skb.
1845          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1846          */
1847         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1848                 return needed - partial;
1849
1850         return needed;
1851 }
1852
1853 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1854  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1855  */
1856 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1857                                          const struct sk_buff *skb)
1858 {
1859         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
1860
1861         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1862         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1863             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1864                 return 1;
1865
1866         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1867         cwnd = tp->snd_cwnd;
1868         if (in_flight >= cwnd)
1869                 return 0;
1870
1871         /* For better scheduling, ensure we have at least
1872          * 2 GSO packets in flight.
1873          */
1874         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
1875         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
1876 }
1877
1878 /* Initialize TSO state of a skb.
1879  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1880  * SKB onto the wire.
1881  */
1882 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1883 {
1884         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1885
1886         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1887                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1888                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1889         }
1890         return tso_segs;
1891 }
1892
1893
1894 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1895  * sent now.
1896  */
1897 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1898                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1899 {
1900         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1901          * write_queue (they have no chances to get new data).
1902          *
1903          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1904          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1905          */
1906         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1907                 return true;
1908
1909         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1910         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1911                 return true;
1912
1913         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1914                 return true;
1915
1916         return false;
1917 }
1918
1919 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1920 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1921                              const struct sk_buff *skb,
1922                              unsigned int cur_mss)
1923 {
1924         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1925
1926         if (skb->len > cur_mss)
1927                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1928
1929         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1930 }
1931
1932 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1933  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1934  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1935  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1936  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1937  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1938  */
1939 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1940                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1941 {
1942         int nlen = skb->len - len;
1943         struct sk_buff *buff;
1944         u8 flags;
1945
1946         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1947         if (skb->len != skb->data_len)
1948                 return tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
1949                                     skb, len, mss_now, gfp);
1950
1951         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp, true);
1952         if (unlikely(!buff))
1953                 return -ENOMEM;
1954         skb_copy_decrypted(buff, skb);
1955
1956         sk_wmem_queued_add(sk, buff->truesize);
1957         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1958         buff->truesize += nlen;
1959         skb->truesize -= nlen;
1960
1961         /* Correct the sequence numbers. */
1962         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1963         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1964         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1965
1966         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1967         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1968         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1969         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1970
1971         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1972         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1973
1974         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1975
1976         buff->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1977         skb_split(skb, buff, len);
1978         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1979
1980         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1981         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1982         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1983
1984         /* Link BUFF into the send queue. */
1985         __skb_header_release(buff);
1986         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE);
1987
1988         return 0;
1989 }
1990
1991 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1992  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1993  *
1994  * This algorithm is from John Heffner.
1995  */
1996 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1997                                  bool *is_cwnd_limited,
1998                                  bool *is_rwnd_limited,
1999                                  u32 max_segs)
2000 {
2001         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2002         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
2003         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2004         struct sk_buff *head;
2005         int win_divisor;
2006         s64 delta;
2007
2008         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
2009                 goto send_now;
2010
2011         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
2012          * only if the last write was recent (1 ms).
2013          * Note that tp->tcp_wstamp_ns can be in the future if we have
2014          * packets waiting in a qdisc or device for EDT delivery.
2015          */
2016         delta = tp->tcp_clock_cache - tp->tcp_wstamp_ns - NSEC_PER_MSEC;
2017         if (delta > 0)
2018                 goto send_now;
2019
2020         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
2021
2022         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1);
2023         BUG_ON(tp->snd_cwnd <= in_flight);
2024
2025         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2026
2027         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
2028         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
2029
2030         limit = min(send_win, cong_win);
2031
2032         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
2033         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
2034                 goto send_now;
2035
2036         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
2037         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
2038                 goto send_now;
2039
2040         win_divisor = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_tso_win_divisor);
2041         if (win_divisor) {
2042                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
2043
2044                 /* If at least some fraction of a window is available,
2045                  * just use it.
2046                  */
2047                 chunk /= win_divisor;
2048                 if (limit >= chunk)
2049                         goto send_now;
2050         } else {
2051                 /* Different approach, try not to defer past a single
2052                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
2053                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
2054                  * then send now.
2055                  */
2056                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
2057                         goto send_now;
2058         }
2059
2060         /* TODO : use tsorted_sent_queue ? */
2061         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
2062         if (!head)
2063                 goto send_now;
2064         delta = tp->tcp_clock_cache - head->tstamp;
2065         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
2066         if ((s64)(delta - (u64)NSEC_PER_USEC * (tp->srtt_us >> 4)) < 0)
2067                 goto send_now;
2068
2069         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
2070          * Three cases are tracked :
2071          * 1) We are cwnd-limited
2072          * 2) We are rwnd-limited
2073          * 3) We are application limited.
2074          */
2075         if (cong_win < send_win) {
2076                 if (cong_win <= skb->len) {
2077                         *is_cwnd_limited = true;
2078                         return true;
2079                 }
2080         } else {
2081                 if (send_win <= skb->len) {
2082                         *is_rwnd_limited = true;
2083                         return true;
2084                 }
2085         }
2086
2087         /* If this packet won't get more data, do not wait. */
2088         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) ||
2089             TCP_SKB_CB(skb)->eor)
2090                 goto send_now;
2091
2092         return true;
2093
2094 send_now:
2095         return false;
2096 }
2097
2098 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
2099 {
2100         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2101         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2102         struct net *net = sock_net(sk);
2103         u32 interval;
2104         s32 delta;
2105
2106         interval = net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval;
2107         delta = tcp_jiffies32 - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
2108         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
2109                 int mss = tcp_current_mss(sk);
2110
2111                 /* Update current search range */
2112                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2113                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
2114                         sizeof(struct tcphdr) +
2115                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
2116                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
2117
2118                 /* Update probe time stamp */
2119                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
2120         }
2121 }
2122
2123 static bool tcp_can_coalesce_send_queue_head(struct sock *sk, int len)
2124 {
2125         struct sk_buff *skb, *next;
2126
2127         skb = tcp_send_head(sk);
2128         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2129                 if (len <= skb->len)
2130                         break;
2131
2132                 if (unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->eor) || tcp_has_tx_tstamp(skb))
2133                         return false;
2134
2135                 len -= skb->len;
2136         }
2137
2138         return true;
2139 }
2140
2141 /* Create a new MTU probe if we are ready.
2142  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
2143  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
2144  * changes resulting in larger path MTUs.
2145  *
2146  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
2147  *         1 if a probe was sent,
2148  *         -1 otherwise
2149  */
2150 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
2151 {
2152         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2153         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2154         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
2155         struct net *net = sock_net(sk);
2156         int probe_size;
2157         int size_needed;
2158         int copy, len;
2159         int mss_now;
2160         int interval;
2161
2162         /* Not currently probing/verifying,
2163          * not in recovery,
2164          * have enough cwnd, and
2165          * not SACKing (the variable headers throw things off)
2166          */
2167         if (likely(!icsk->icsk_mtup.enabled ||
2168                    icsk->icsk_mtup.probe_size ||
2169                    inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
2170                    tp->snd_cwnd < 11 ||
2171                    tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack))
2172                 return -1;
2173
2174         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
2175          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
2176          * smaller than a threshold, backoff from probing.
2177          */
2178         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2179         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
2180                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
2181         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
2182         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
2183         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
2184          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
2185          * probing process by not resetting search range to its orignal.
2186          */
2187         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
2188                 interval < net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold) {
2189                 /* Check whether enough time has elaplased for
2190                  * another round of probing.
2191                  */
2192                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
2193                 return -1;
2194         }
2195
2196         /* Have enough data in the send queue to probe? */
2197         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
2198                 return -1;
2199
2200         if (tp->snd_wnd < size_needed)
2201                 return -1;
2202         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
2203                 return 0;
2204
2205         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
2206         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
2207                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
2208                         return -1;
2209                 else
2210                         return 0;
2211         }
2212
2213         if (!tcp_can_coalesce_send_queue_head(sk, probe_size))
2214                 return -1;
2215
2216         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
2217         nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC, false);
2218         if (!nskb)
2219                 return -1;
2220         sk_wmem_queued_add(sk, nskb->truesize);
2221         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2222
2223         skb = tcp_send_head(sk);
2224         skb_copy_decrypted(nskb, skb);
2225
2226         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2227         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
2228         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
2229         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
2230         nskb->csum = 0;
2231         nskb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2232
2233         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
2234         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
2235
2236         len = 0;
2237         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2238                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
2239                 skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
2240
2241                 if (skb->len <= copy) {
2242                         /* We've eaten all the data from this skb.
2243                          * Throw it away. */
2244                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2245                         /* If this is the last SKB we copy and eor is set
2246                          * we need to propagate it to the new skb.
2247                          */
2248                         TCP_SKB_CB(nskb)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
2249                         tcp_skb_collapse_tstamp(nskb, skb);
2250                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2251                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2252                 } else {
2253                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2254                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2255                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
2256                                 skb_pull(skb, copy);
2257                         } else {
2258                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
2259                                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2260                         }
2261                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2262                 }
2263
2264                 len += copy;
2265
2266                 if (len >= probe_size)
2267                         break;
2268         }
2269         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2270
2271         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2272          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2273          */
2274         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2275                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2276                  * effectively two packets. */
2277                 tp->snd_cwnd--;
2278                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2279
2280                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2281                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2282                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2283
2284                 return 1;
2285         }
2286
2287         return -1;
2288 }
2289
2290 static bool tcp_pacing_check(struct sock *sk)
2291 {
2292         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2293
2294         if (!tcp_needs_internal_pacing(sk))
2295                 return false;
2296
2297         if (tp->tcp_wstamp_ns <= tp->tcp_clock_cache)
2298                 return false;
2299
2300         if (!hrtimer_is_queued(&tp->pacing_timer)) {
2301                 hrtimer_start(&tp->pacing_timer,
2302                               ns_to_ktime(tp->tcp_wstamp_ns),
2303                               HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_SOFT);
2304                 sock_hold(sk);
2305         }
2306         return true;
2307 }
2308
2309 /* TCP Small Queues :
2310  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2311  * (These limits are doubled for retransmits)
2312  * This allows for :
2313  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2314  *  - faster recovery
2315  *  - high rates
2316  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2317  * of queued bytes to ensure line rate.
2318  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2319  */
2320 static bool tcp_small_queue_check(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
2321                                   unsigned int factor)
2322 {
2323         unsigned long limit;
2324
2325         limit = max_t(unsigned long,
2326                       2 * skb->truesize,
2327                       sk->sk_pacing_rate >> READ_ONCE(sk->sk_pacing_shift));
2328         if (sk->sk_pacing_status == SK_PACING_NONE)
2329                 limit = min_t(unsigned long, limit,
2330                               sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_limit_output_bytes);
2331         limit <<= factor;
2332
2333         if (static_branch_unlikely(&tcp_tx_delay_enabled) &&
2334             tcp_sk(sk)->tcp_tx_delay) {
2335                 u64 extra_bytes = (u64)sk->sk_pacing_rate * tcp_sk(sk)->tcp_tx_delay;
2336
2337                 /* TSQ is based on skb truesize sum (sk_wmem_alloc), so we
2338                  * approximate our needs assuming an ~100% skb->truesize overhead.
2339                  * USEC_PER_SEC is approximated by 2^20.
2340                  * do_div(extra_bytes, USEC_PER_SEC/2) is replaced by a right shift.
2341                  */
2342                 extra_bytes >>= (20 - 1);
2343                 limit += extra_bytes;
2344         }
2345         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2346                 /* Always send skb if rtx queue is empty.
2347                  * No need to wait for TX completion to call us back,
2348                  * after softirq/tasklet schedule.
2349                  * This helps when TX completions are delayed too much.
2350                  */
2351                 if (tcp_rtx_queue_empty(sk))
2352                         return false;
2353
2354                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2355                 /* It is possible TX completion already happened
2356                  * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2357                  * test again the condition.
2358                  */
2359                 smp_mb__after_atomic();
2360                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2361                         return true;
2362         }
2363         return false;
2364 }
2365
2366 static void tcp_chrono_set(struct tcp_sock *tp, const enum tcp_chrono new)
2367 {
2368         const u32 now = tcp_jiffies32;
2369         enum tcp_chrono old = tp->chrono_type;
2370
2371         if (old > TCP_CHRONO_UNSPEC)
2372                 tp->chrono_stat[old - 1] += now - tp->chrono_start;
2373         tp->chrono_start = now;
2374         tp->chrono_type = new;
2375 }
2376
2377 void tcp_chrono_start(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2378 {
2379         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2380
2381         /* If there are multiple conditions worthy of tracking in a
2382          * chronograph then the highest priority enum takes precedence
2383          * over the other conditions. So that if something "more interesting"
2384          * starts happening, stop the previous chrono and start a new one.
2385          */
2386         if (type > tp->chrono_type)
2387                 tcp_chrono_set(tp, type);
2388 }
2389
2390 void tcp_chrono_stop(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2391 {
2392         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2393
2394
2395         /* There are multiple conditions worthy of tracking in a
2396          * chronograph, so that the highest priority enum takes
2397          * precedence over the other conditions (see tcp_chrono_start).
2398          * If a condition stops, we only stop chrono tracking if
2399          * it's the "most interesting" or current chrono we are
2400          * tracking and starts busy chrono if we have pending data.
2401          */
2402         if (tcp_rtx_and_write_queues_empty(sk))
2403                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_UNSPEC);
2404         else if (type == tp->chrono_type)
2405                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_BUSY);
2406 }
2407
2408 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2409  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2410  * window for us.
2411  *
2412  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2413  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2414  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2415  *
2416  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2417  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2418
2419  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2420  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2421  */
2422 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2423                            int push_one, gfp_t gfp)
2424 {
2425         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2426         struct sk_buff *skb;
2427         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2428         int cwnd_quota;
2429         int result;
2430         bool is_cwnd_limited = false, is_rwnd_limited = false;
2431         u32 max_segs;
2432
2433         sent_pkts = 0;
2434
2435         tcp_mstamp_refresh(tp);
2436         if (!push_one) {
2437                 /* Do MTU probing. */
2438                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2439                 if (!result) {
2440                         return false;
2441                 } else if (result > 0) {
2442                         sent_pkts = 1;
2443                 }
2444         }
2445
2446         max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
2447         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2448                 unsigned int limit;
2449
2450                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2451                         /* "skb_mstamp_ns" is used as a start point for the retransmit timer */
2452                         skb->skb_mstamp_ns = tp->tcp_wstamp_ns = tp->tcp_clock_cache;
2453                         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
2454                         tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2455                         goto repair; /* Skip network transmission */
2456                 }
2457
2458                 if (tcp_pacing_check(sk))
2459                         break;
2460
2461                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2462                 BUG_ON(!tso_segs);
2463
2464                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2465                 if (!cwnd_quota) {
2466                         if (push_one == 2)
2467                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2468                                 cwnd_quota = 1;
2469                         else
2470                                 break;
2471                 }
2472
2473                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now))) {
2474                         is_rwnd_limited = true;
2475                         break;
2476                 }
2477
2478                 if (tso_segs == 1) {
2479                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2480                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2481                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2482                                 break;
2483                 } else {
2484                         if (!push_one &&
2485                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2486                                                  &is_rwnd_limited, max_segs))
2487                                 break;
2488                 }
2489
2490                 limit = mss_now;
2491                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2492                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2493                                                     min_t(unsigned int,
2494                                                           cwnd_quota,
2495                                                           max_segs),
2496                                                     nonagle);
2497
2498                 if (skb->len > limit &&
2499                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2500                         break;
2501
2502                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 0))
2503                         break;
2504
2505                 /* Argh, we hit an empty skb(), presumably a thread
2506                  * is sleeping in sendmsg()/sk_stream_wait_memory().
2507                  * We do not want to send a pure-ack packet and have
2508                  * a strange looking rtx queue with empty packet(s).
2509                  */
2510                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq == TCP_SKB_CB(skb)->seq)
2511                         break;
2512
2513                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2514                         break;
2515
2516 repair:
2517                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2518                  * This call will increment packets_out.
2519                  */
2520                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2521
2522                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2523                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2524
2525                 if (push_one)
2526                         break;
2527         }
2528
2529         if (is_rwnd_limited)
2530                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2531         else
2532                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2533
2534         if (likely(sent_pkts)) {
2535                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2536                         tp->prr_out += sent_pkts;
2537
2538                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2539                 if (push_one != 2)
2540                         tcp_schedule_loss_probe(sk, false);
2541                 is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd);
2542                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2543                 return false;
2544         }
2545         return !tp->packets_out && !tcp_write_queue_empty(sk);
2546 }
2547
2548 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk, bool advancing_rto)
2549 {
2550         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2551         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2552         u32 timeout, rto_delta_us;
2553         int early_retrans;
2554
2555         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2556          * finishes.
2557          */
2558         if (rcu_access_pointer(tp->fastopen_rsk))
2559                 return false;
2560
2561         early_retrans = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_early_retrans;
2562         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2563          * not in loss recovery, that are either limited by cwnd or application.
2564          */
2565         if ((early_retrans != 3 && early_retrans != 4) ||
2566             !tp->packets_out || !tcp_is_sack(tp) ||
2567             (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open &&
2568              icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR))
2569                 return false;
2570
2571         /* Probe timeout is 2*rtt. Add minimum RTO to account
2572          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2573          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2574          */
2575         if (tp->srtt_us) {
2576                 timeout = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 2);
2577                 if (tp->packets_out == 1)
2578                         timeout += TCP_RTO_MIN;
2579                 else
2580                         timeout += TCP_TIMEOUT_MIN;
2581         } else {
2582                 timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
2583         }
2584
2585         /* If the RTO formula yields an earlier time, then use that time. */
2586         rto_delta_us = advancing_rto ?
2587                         jiffies_to_usecs(inet_csk(sk)->icsk_rto) :
2588                         tcp_rto_delta_us(sk);  /* How far in future is RTO? */
2589         if (rto_delta_us > 0)
2590                 timeout = min_t(u32, timeout, usecs_to_jiffies(rto_delta_us));
2591
2592         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2593                              TCP_RTO_MAX, NULL);
2594         return true;
2595 }
2596
2597 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2598  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2599  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2600  */
2601 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2602                                     const struct sk_buff *skb)
2603 {
2604         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2605                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2606                               LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2607                 return true;
2608         }
2609         return false;
2610 }
2611
2612 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2613  * retransmit the last segment.
2614  */
2615 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2616 {
2617         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2618         struct sk_buff *skb;
2619         int pcount;
2620         int mss = tcp_current_mss(sk);
2621
2622         skb = tcp_send_head(sk);
2623         if (skb && tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2624                 pcount = tp->packets_out;
2625                 tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2626                 if (tp->packets_out > pcount)
2627                         goto probe_sent;
2628                 goto rearm_timer;
2629         }
2630         skb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
2631         if (unlikely(!skb)) {
2632                 WARN_ONCE(tp->packets_out,
2633                           "invalid inflight: %u state %u cwnd %u mss %d\n",
2634                           tp->packets_out, sk->sk_state, tp->snd_cwnd, mss);
2635                 inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2636                 return;
2637         }
2638
2639         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2640         if (tp->tlp_high_seq)
2641                 goto rearm_timer;
2642
2643         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2644                 goto rearm_timer;
2645
2646         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2647         if (WARN_ON(!pcount))
2648                 goto rearm_timer;
2649
2650         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2651                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
2652                                           (pcount - 1) * mss, mss,
2653                                           GFP_ATOMIC)))
2654                         goto rearm_timer;
2655                 skb = skb_rb_next(skb);
2656         }
2657
2658         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2659                 goto rearm_timer;
2660
2661         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1))
2662                 goto rearm_timer;
2663
2664         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2665         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2666
2667 probe_sent:
2668         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2669         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2670         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2671 rearm_timer:
2672         tcp_rearm_rto(sk);
2673 }
2674
2675 /* Push out any pending frames which were held back due to
2676  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2677  * The socket must be locked by the caller.
2678  */
2679 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2680                                int nonagle)
2681 {
2682         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2683          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2684          * all will be happy.
2685          */
2686         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2687                 return;
2688
2689         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2690                            sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC)))
2691                 tcp_check_probe_timer(sk);
2692 }
2693
2694 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2695  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2696  */
2697 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2698 {
2699         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2700
2701         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2702
2703         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2704 }
2705
2706 /* This function returns the amount that we can raise the
2707  * usable window based on the following constraints
2708  *
2709  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2710  * 2. We limit memory per socket
2711  *
2712  * RFC 1122:
2713  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2714  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2715  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2716  *
2717  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2718  * it at least MSS bytes.
2719  *
2720  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2721  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2722  *
2723  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2724  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2725  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2726  * window to always advance by a single byte.
2727  *
2728  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2729  * then this will not be a problem.
2730  *
2731  * BSD seems to make the following compromise:
2732  *
2733  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2734  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2735  *      then set the window to 0.
2736  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2737  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2738  *      and from being larger than the largest representable value.
2739  *
2740  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2741  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2742  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2743  * those cases where the window is constrained on the sender side
2744  * because the pipeline is full.
2745  *
2746  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2747  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2748  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2749  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2750  * of having a fixed window size at almost all times.
2751  *
2752  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2753  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2754  *
2755  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2756  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2757  */
2758 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2759 {
2760         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2761         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2762         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2763          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2764          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2765          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2766          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2767          */
2768         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2769         int free_space = tcp_space(sk);
2770         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2771         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2772         int window;
2773
2774         if (unlikely(mss > full_space)) {
2775                 mss = full_space;
2776                 if (mss <= 0)
2777                         return 0;
2778         }
2779         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2780                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2781
2782                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
2783                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2784                                                4U * tp->advmss);
2785
2786                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2787                  * increase it due to wscale.
2788                  */
2789                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2790
2791                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2792                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2793                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2794                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2795                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2796                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2797                  */
2798                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2799                         return 0;
2800         }
2801
2802         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2803                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2804
2805         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2806          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2807          */
2808         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2809                 window = free_space;
2810
2811                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2812                  * Import case: prevent zero window announcement if
2813                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2814                  */
2815                 window = ALIGN(window, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
2816         } else {
2817                 window = tp->rcv_wnd;
2818                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2819                  * Window clamp already applied above.
2820                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2821                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2822                  * and multiply from happening most of the time.
2823                  * We also don't do any window rounding when the free space
2824                  * is too small.
2825                  */
2826                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2827                         window = rounddown(free_space, mss);
2828                 else if (mss == full_space &&
2829                          free_space > window + (full_space >> 1))
2830                         window = free_space;
2831         }
2832
2833         return window;
2834 }
2835
2836 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
2837                              const struct sk_buff *next_skb)
2838 {
2839         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(next_skb))) {
2840                 const struct skb_shared_info *next_shinfo =
2841                         skb_shinfo(next_skb);
2842                 struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
2843
2844                 shinfo->tx_flags |= next_shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
2845                 shinfo->tskey = next_shinfo->tskey;
2846                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack |=
2847                         TCP_SKB_CB(next_skb)->txstamp_ack;
2848         }
2849 }
2850
2851 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2852 static bool tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2853 {
2854         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2855         struct sk_buff *next_skb = skb_rb_next(skb);
2856         int next_skb_size;
2857
2858         next_skb_size = next_skb->len;
2859
2860         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2861
2862         if (next_skb_size) {
2863                 if (next_skb_size <= skb_availroom(skb))
2864                         skb_copy_bits(next_skb, 0, skb_put(skb, next_skb_size),
2865                                       next_skb_size);
2866                 else if (!tcp_skb_shift(skb, next_skb, 1, next_skb_size))
2867                         return false;
2868         }
2869         tcp_highest_sack_replace(sk, next_skb, skb);
2870
2871         /* Update sequence range on original skb. */
2872         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2873
2874         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2875         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2876
2877         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2878          * packet counting does not break.
2879          */
2880         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2881         TCP_SKB_CB(skb)->eor = TCP_SKB_CB(next_skb)->eor;
2882
2883         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2884         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2885         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2886                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2887
2888         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2889
2890         tcp_skb_collapse_tstamp(skb, next_skb);
2891
2892         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(next_skb, sk);
2893         return true;
2894 }
2895
2896 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2897 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2898 {
2899         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2900                 return false;
2901         if (skb_cloned(skb))
2902                 return false;
2903         /* Some heuristics for collapsing over SACK'd could be invented */
2904         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2905                 return false;
2906
2907         return true;
2908 }
2909
2910 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2911  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2912  */
2913 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2914                                      int space)
2915 {
2916         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2917         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2918         bool first = true;
2919
2920         if (!sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_retrans_collapse)
2921                 return;
2922         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2923                 return;
2924
2925         skb_rbtree_walk_from_safe(skb, tmp) {
2926                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2927                         break;
2928
2929                 if (!tcp_skb_can_collapse(to, skb))
2930                         break;
2931
2932                 space -= skb->len;
2933
2934                 if (first) {
2935                         first = false;
2936                         continue;
2937                 }
2938
2939                 if (space < 0)
2940                         break;
2941
2942                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2943                         break;
2944
2945                 if (!tcp_collapse_retrans(sk, to))
2946                         break;
2947         }
2948 }
2949
2950 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2951  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2952  * error occurred which prevented the send.
2953  */
2954 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2955 {
2956         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2957         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2958         unsigned int cur_mss;
2959         int diff, len, err;
2960
2961
2962         /* Inconclusive MTU probe */
2963         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
2964                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2965
2966         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2967          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2968          */
2969         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2970             min_t(u32, sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2),
2971                   sk->sk_sndbuf))
2972                 return -EAGAIN;
2973
2974         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2975                 return -EBUSY;
2976
2977         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2978                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))) {
2979                         WARN_ON_ONCE(1);
2980                         return -EINVAL;
2981                 }
2982                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2983                         return -ENOMEM;
2984         }
2985
2986         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2987                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2988
2989         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2990
2991         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2992          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2993          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2994          * our retransmit serves as a zero window probe.
2995          */
2996         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2997             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2998                 return -EAGAIN;
2999
3000         len = cur_mss * segs;
3001         if (skb->len > len) {
3002                 if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb, len,
3003                                  cur_mss, GFP_ATOMIC))
3004                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
3005         } else {
3006                 if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
3007                         return -ENOMEM;
3008
3009                 diff = tcp_skb_pcount(skb);
3010                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, cur_mss);
3011                 diff -= tcp_skb_pcount(skb);
3012                 if (diff)
3013                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
3014                 if (skb->len < cur_mss)
3015                         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
3016         }
3017
3018         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
3019         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
3020                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
3021
3022         /* Update global and local TCP statistics. */
3023         segs = tcp_skb_pcount(skb);
3024         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS, segs);
3025         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
3026                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3027         tp->total_retrans += segs;
3028         tp->bytes_retrans += skb->len;
3029
3030         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
3031          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
3032          * beyond what csum_start can cover.
3033          */
3034         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
3035                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
3036                 struct sk_buff *nskb;
3037
3038                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3039                         nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3040                         err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
3041                                      -ENOBUFS;
3042                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3043
3044                 if (!err) {
3045                         tcp_update_skb_after_send(sk, skb, tp->tcp_wstamp_ns);
3046                         tcp_rate_skb_sent(sk, skb);
3047                 }
3048         } else {
3049                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3050         }
3051
3052         /* To avoid taking spuriously low RTT samples based on a timestamp
3053          * for a transmit that never happened, always mark EVER_RETRANS
3054          */
3055         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
3056
3057         if (BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB_FLAG))
3058                 tcp_call_bpf_3arg(sk, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB,
3059                                   TCP_SKB_CB(skb)->seq, segs, err);
3060
3061         if (likely(!err)) {
3062                 trace_tcp_retransmit_skb(sk, skb);
3063         } else if (err != -EBUSY) {
3064                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL, segs);
3065         }
3066         return err;
3067 }
3068
3069 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
3070 {
3071         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3072         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs);
3073
3074         if (err == 0) {
3075 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3076                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
3077                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
3078                 }
3079 #endif
3080                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
3081                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
3082         }
3083
3084         /* Save stamp of the first (attempted) retransmit. */
3085         if (!tp->retrans_stamp)
3086                 tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
3087
3088         if (tp->undo_retrans < 0)
3089                 tp->undo_retrans = 0;
3090         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
3091         return err;
3092 }
3093
3094 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
3095  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
3096  * resending the rest of the retransmit queue, until either
3097  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
3098  */
3099 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
3100 {
3101         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3102         struct sk_buff *skb, *rtx_head, *hole = NULL;
3103         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3104         u32 max_segs;
3105         int mib_idx;
3106
3107         if (!tp->packets_out)
3108                 return;
3109
3110         rtx_head = tcp_rtx_queue_head(sk);
3111         skb = tp->retransmit_skb_hint ?: rtx_head;
3112         max_segs = tcp_tso_segs(sk, tcp_current_mss(sk));
3113         skb_rbtree_walk_from(skb) {
3114                 __u8 sacked;
3115                 int segs;
3116
3117                 if (tcp_pacing_check(sk))
3118                         break;
3119
3120                 /* we could do better than to assign each time */
3121                 if (!hole)
3122                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
3123
3124                 segs = tp->snd_cwnd - tcp_packets_in_flight(tp);
3125                 if (segs <= 0)
3126                         return;
3127                 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
3128                 /* In case tcp_shift_skb_data() have aggregated large skbs,
3129                  * we need to make sure not sending too bigs TSO packets
3130                  */
3131                 segs = min_t(int, segs, max_segs);
3132
3133                 if (tp->retrans_out >= tp->lost_out) {
3134                         break;
3135                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
3136                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
3137                                 hole = skb;
3138                         continue;
3139
3140                 } else {
3141                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
3142                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
3143                         else
3144                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
3145                 }
3146
3147                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
3148                         continue;
3149
3150                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 1))
3151                         return;
3152
3153                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs))
3154                         return;
3155
3156                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), mib_idx, tcp_skb_pcount(skb));
3157
3158                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
3159                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
3160
3161                 if (skb == rtx_head &&
3162                     icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_REO_TIMEOUT)
3163                         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3164                                              inet_csk(sk)->icsk_rto,
3165                                              TCP_RTO_MAX,
3166                                              skb);
3167         }
3168 }
3169
3170 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
3171  * connection tear down and (memory) recovery.
3172  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
3173  * or even be forced to close flow without any FIN.
3174  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
3175  * with edge trigger epoll()
3176  */
3177 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
3178 {
3179         int amt;
3180
3181         if (size <= sk->sk_forward_alloc)
3182                 return;
3183         amt = sk_mem_pages(size);
3184         sk->sk_forward_alloc += amt * SK_MEM_QUANTUM;
3185         sk_memory_allocated_add(sk, amt);
3186
3187         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg)
3188                 mem_cgroup_charge_skmem(sk->sk_memcg, amt);
3189 }
3190
3191 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
3192  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
3193  */
3194 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
3195 {
3196         struct sk_buff *skb, *tskb, *tail = tcp_write_queue_tail(sk);
3197         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3198
3199         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
3200          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
3201          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
3202          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
3203          */
3204         tskb = tail;
3205         if (!tskb && tcp_under_memory_pressure(sk))
3206                 tskb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
3207
3208         if (tskb) {
3209                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
3210                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
3211                 tp->write_seq++;
3212                 if (!tail) {
3213                         /* This means tskb was already sent.
3214                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
3215                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
3216                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
3217                          * does not change tp->snd_nxt.
3218                          */
3219                         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->snd_nxt + 1);
3220                         return;
3221                 }
3222         } else {
3223                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
3224                 if (unlikely(!skb))
3225                         return;
3226
3227                 INIT_LIST_HEAD(&skb->tcp_tsorted_anchor);
3228                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3229                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
3230                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
3231                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
3232                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
3233                 tcp_queue_skb(sk, skb);
3234         }
3235         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
3236 }
3237
3238 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
3239  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
3240  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
3241  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
3242  */
3243 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
3244 {
3245         struct sk_buff *skb;
3246
3247         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
3248
3249         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
3250         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
3251         if (!skb) {
3252                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3253                 return;
3254         }
3255
3256         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3257         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3258         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
3259                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
3260         tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3261         /* Send it off. */
3262         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
3263                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3264
3265         /* skb of trace_tcp_send_reset() keeps the skb that caused RST,
3266          * skb here is different to the troublesome skb, so use NULL
3267          */
3268         trace_tcp_send_reset(sk, NULL);
3269 }
3270
3271 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
3272  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
3273  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
3274  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
3275  * and rcv_wscale values will not be correct.
3276  */
3277 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
3278 {
3279         struct sk_buff *skb;
3280
3281         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
3282         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3283                 pr_err("%s: wrong queue state\n", __func__);
3284                 return -EFAULT;
3285         }
3286         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
3287                 if (skb_cloned(skb)) {
3288                         struct sk_buff *nskb;
3289
3290                         tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3291                                 nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
3292                         } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3293                         if (!nskb)
3294                                 return -ENOMEM;
3295                         INIT_LIST_HEAD(&nskb->tcp_tsorted_anchor);
3296                         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
3297                         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3298                         __skb_header_release(nskb);
3299                         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, nskb);
3300                         sk_wmem_queued_add(sk, nskb->truesize);
3301                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
3302                         skb = nskb;
3303                 }
3304
3305                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
3306                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
3307         }
3308         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3309 }
3310
3311 /**
3312  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
3313  * sk: listener socket
3314  * dst: dst entry attached to the SYNACK
3315  * req: request_sock pointer
3316  *
3317  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3318  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
3319  */
3320 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3321                                 struct request_sock *req,
3322                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3323                                 enum tcp_synack_type synack_type)
3324 {
3325         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3326         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3327         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3328         struct tcp_out_options opts;
3329         struct sk_buff *skb;
3330         int tcp_header_size;
3331         struct tcphdr *th;
3332         int mss;
3333         u64 now;
3334
3335         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3336         if (unlikely(!skb)) {
3337                 dst_release(dst);
3338                 return NULL;
3339         }
3340         /* Reserve space for headers. */
3341         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3342
3343         switch (synack_type) {
3344         case TCP_SYNACK_NORMAL:
3345                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3346                 break;
3347         case TCP_SYNACK_COOKIE:
3348                 /* Under synflood, we do not attach skb to a socket,
3349                  * to avoid false sharing.
3350                  */
3351                 break;
3352         case TCP_SYNACK_FASTOPEN:
3353                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3354                  * cpu might call us concurrently.
3355                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3356                  */
3357                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3358                 break;
3359         }
3360         skb_dst_set(skb, dst);
3361
3362         mss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3363
3364         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3365         now = tcp_clock_ns();
3366 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3367         if (unlikely(req->cookie_ts))
3368                 skb->skb_mstamp_ns = cookie_init_timestamp(req, now);
3369         else
3370 #endif
3371         {
3372                 skb->skb_mstamp_ns = now;
3373                 if (!tcp_rsk(req)->snt_synack) /* Timestamp first SYNACK */
3374                         tcp_rsk(req)->snt_synack = tcp_skb_timestamp_us(skb);
3375         }
3376
3377 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3378         rcu_read_lock();
3379         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3380 #endif
3381         skb_set_hash(skb, tcp_rsk(req)->txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
3382         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, md5,
3383                                              foc) + sizeof(*th);
3384
3385         skb_push(skb, tcp_header_size);
3386         skb_reset_transport_header(skb);
3387
3388         th = (struct tcphdr *)skb->data;
3389         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3390         th->syn = 1;
3391         th->ack = 1;
3392         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3393         th->source = htons(ireq->ir_num);
3394         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3395         skb->mark = ireq->ir_mark;
3396         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3397         th->seq = htonl(tcp_rsk(req)->snt_isn);
3398         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3399         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3400
3401         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3402         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3403         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), NULL, &opts);
3404         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3405         __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3406
3407 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3408         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3409         if (md5)
3410                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3411                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3412         rcu_read_unlock();
3413 #endif
3414
3415         skb->skb_mstamp_ns = now;
3416         tcp_add_tx_delay(skb, tp);
3417
3418         return skb;
3419 }
3420 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3421
3422 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3423 {
3424         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3425         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3426         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3427
3428         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3429                 return;
3430
3431         rcu_read_lock();
3432         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3433         if (likely(ca && bpf_try_module_get(ca, ca->owner))) {
3434                 bpf_module_put(icsk->icsk_ca_ops, icsk->icsk_ca_ops->owner);
3435                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3436                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3437         }
3438         rcu_read_unlock();
3439 }
3440
3441 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3442 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3443 {
3444         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3445         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3446         __u8 rcv_wscale;
3447         u32 rcv_wnd;
3448
3449         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3450          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3451          */
3452         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
3453         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps)
3454                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
3455
3456 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3457         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk))
3458                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
3459 #endif
3460
3461         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3462         if (tp->rx_opt.user_mss)
3463                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3464         tp->max_window = 0;
3465         tcp_mtup_init(sk);
3466         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3467
3468         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3469
3470         if (!tp->window_clamp)
3471                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3472         tp->advmss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3473
3474         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3475
3476         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3477         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3478             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3479                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3480
3481         rcv_wnd = tcp_rwnd_init_bpf(sk);
3482         if (rcv_wnd == 0)
3483                 rcv_wnd = dst_metric(dst, RTAX_INITRWND);
3484
3485         tcp_select_initial_window(sk, tcp_full_space(sk),
3486                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3487                                   &tp->rcv_wnd,
3488                                   &tp->window_clamp,
3489                                   sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling,
3490                                   &rcv_wscale,
3491                                   rcv_wnd);
3492
3493         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3494         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3495
3496         sk->sk_err = 0;
3497         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3498         tp->snd_wnd = 0;
3499         tcp_init_wl(tp, 0);
3500         tcp_write_queue_purge(sk);
3501         tp->snd_una = tp->write_seq;
3502         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3503         tp->snd_up = tp->write_seq;
3504         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->write_seq);
3505
3506         if (likely(!tp->repair))
3507                 tp->rcv_nxt = 0;
3508         else
3509                 tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3510         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3511         WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
3512
3513         inet_csk(sk)->icsk_rto = tcp_timeout_init(sk);
3514         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3515         tcp_clear_retrans(tp);
3516 }
3517
3518 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3519 {
3520         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3521         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3522
3523         tcb->end_seq += skb->len;
3524         __skb_header_release(skb);
3525         sk_wmem_queued_add(sk, skb->truesize);
3526         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3527         WRITE_ONCE(tp->write_seq, tcb->end_seq);
3528         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3529 }
3530
3531 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3532  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3533  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3534  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3535  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3536  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3537  */
3538 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3539 {
3540         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3541         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3542         int space, err = 0;
3543         struct sk_buff *syn_data;
3544
3545         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3546         if (!tcp_fastopen_cookie_check(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie))
3547                 goto fallback;
3548
3549         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3550          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3551          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3552          */
3553         tp->rx_opt.mss_clamp = tcp_mss_clamp(tp, tp->rx_opt.mss_clamp);
3554
3555         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
3556                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3557
3558         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3559
3560         /* limit to order-0 allocations */
3561         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3562
3563         syn_data = sk_stream_alloc_skb(sk, space, sk->sk_allocation, false);
3564         if (!syn_data)
3565                 goto fallback;
3566         syn_data->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3567         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3568         if (space) {
3569                 int copied = copy_from_iter(skb_put(syn_data, space), space,
3570                                             &fo->data->msg_iter);
3571                 if (unlikely(!copied)) {
3572                         tcp_skb_tsorted_anchor_cleanup(syn_data);
3573                         kfree_skb(syn_data);
3574                         goto fallback;
3575                 }
3576                 if (copied != space) {
3577                         skb_trim(syn_data, copied);
3578                         space = copied;
3579                 }
3580                 skb_zcopy_set(syn_data, fo->uarg, NULL);
3581         }
3582         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3583         if (space == fo->size)
3584                 fo->data = NULL;
3585         fo->copied = space;
3586
3587         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3588         if (syn_data->len)
3589                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3590
3591         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3592
3593         syn->skb_mstamp_ns = syn_data->skb_mstamp_ns;
3594
3595         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3596          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3597          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3598          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3599          */
3600         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3601         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3602         if (!err) {
3603                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3604                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, syn_data);
3605                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3606                 goto done;
3607         }
3608
3609         /* data was not sent, put it in write_queue */
3610         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, syn_data);
3611         tp->packets_out -= tcp_skb_pcount(syn_data);
3612
3613 fallback:
3614         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3615         if (fo->cookie.len > 0)
3616                 fo->cookie.len = 0;
3617         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3618         if (err)
3619                 tp->syn_fastopen = 0;
3620 done:
3621         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3622         return err;
3623 }
3624
3625 /* Build a SYN and send it off. */
3626 int tcp_connect(struct sock *sk)
3627 {
3628         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3629         struct sk_buff *buff;
3630         int err;
3631
3632         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_TCP_CONNECT_CB, 0, NULL);
3633
3634         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3635                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3636
3637         tcp_connect_init(sk);
3638
3639         if (unlikely(tp->repair)) {
3640                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3641                 return 0;
3642         }
3643
3644         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, sk->sk_allocation, true);
3645         if (unlikely(!buff))
3646                 return -ENOBUFS;
3647
3648         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3649         tcp_mstamp_refresh(tp);
3650         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp(tp);
3651         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3652         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3653         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
3654
3655         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3656         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3657               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3658         if (err == -ECONNREFUSED)
3659                 return err;
3660
3661         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3662          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3663          */
3664         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->write_seq);
3665         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3666         buff = tcp_send_head(sk);
3667         if (unlikely(buff)) {
3668                 WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->seq);
3669                 tp->pushed_seq  = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3670         }
3671         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3672
3673         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3674         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3675                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3676         return 0;
3677 }
3678 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3679
3680 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3681  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3682  * for details.
3683  */
3684 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3685 {
3686         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3687         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3688         unsigned long timeout;
3689
3690         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3691                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3692                 int max_ato = HZ / 2;
3693
3694                 if (inet_csk_in_pingpong_mode(sk) ||
3695                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3696                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3697
3698                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3699
3700                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3701                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3702                  * directly.
3703                  */
3704                 if (tp->srtt_us) {
3705                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3706                                         TCP_DELACK_MIN);
3707
3708                         if (rtt < max_ato)
3709                                 max_ato = rtt;
3710                 }
3711
3712                 ato = min(ato, max_ato);
3713         }
3714
3715         /* Stay within the limit we were given */
3716         timeout = jiffies + ato;
3717
3718         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3719         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3720                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3721                  * send ACK now.
3722                  */
3723                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3724                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3725                         tcp_send_ack(sk);
3726                         return;
3727                 }
3728
3729                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3730                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3731         }
3732         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3733         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3734         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3735 }
3736
3737 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3738 void __tcp_send_ack(struct sock *sk, u32 rcv_nxt)
3739 {
3740         struct sk_buff *buff;
3741
3742         /* If we have been reset, we may not send again. */
3743         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3744                 return;
3745
3746         /* We are not putting this on the write queue, so
3747          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3748          * sock.
3749          */
3750         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3751                          sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3752         if (unlikely(!buff)) {
3753                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3754                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3755                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3756                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3757                 return;
3758         }
3759
3760         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3761         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3762         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3763
3764         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
3765          * too much.
3766          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
3767          */
3768         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
3769
3770         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3771         __tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, (__force gfp_t)0, rcv_nxt);
3772 }
3773 EXPORT_SYMBOL_GPL(__tcp_send_ack);
3774
3775 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3776 {
3777         __tcp_send_ack(sk, tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
3778 }
3779
3780 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3781  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3782  *
3783  * Question: what should we make while urgent mode?
3784  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3785  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3786  *
3787  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3788  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3789  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3790  */
3791 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
3792 {
3793         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3794         struct sk_buff *skb;
3795
3796         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3797         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3798                         sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3799         if (!skb)
3800                 return -1;
3801
3802         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3803         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3804         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3805          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3806          * send it.
3807          */
3808         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3809         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
3810         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, (__force gfp_t)0);
3811 }
3812
3813 /* Called from setsockopt( ... TCP_REPAIR ) */
3814 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3815 {
3816         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3817                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3818                 tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3819                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3820         }
3821 }
3822
3823 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3824 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
3825 {
3826         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3827         struct sk_buff *skb;
3828
3829         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3830                 return -1;
3831
3832         skb = tcp_send_head(sk);
3833         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3834                 int err;
3835                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3836                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3837
3838                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3839                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3840
3841                 /* We are probing the opening of a window
3842                  * but the window size is != 0
3843                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3844                  */
3845                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3846                     skb->len > mss) {
3847                         seg_size = min(seg_size, mss);
3848                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3849                         if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
3850                                          skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
3851                                 return -1;
3852                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3853                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
3854
3855                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3856                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3857                 if (!err)
3858                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3859                 return err;
3860         } else {
3861                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3862                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
3863                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
3864         }
3865 }
3866
3867 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3868  * a partial packet else a zero probe.
3869  */
3870 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3871 {
3872         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3873         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3874         struct net *net = sock_net(sk);
3875         unsigned long timeout;
3876         int err;
3877
3878         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3879
3880         if (tp->packets_out || tcp_write_queue_empty(sk)) {
3881                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3882                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3883                 icsk->icsk_backoff = 0;
3884                 return;
3885         }
3886
3887         icsk->icsk_probes_out++;
3888         if (err <= 0) {
3889                 if (icsk->icsk_backoff < net->ipv4.sysctl_tcp_retries2)
3890                         icsk->icsk_backoff++;
3891                 timeout = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
3892         } else {
3893                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3894                  * Let senders fight for local resources conservatively.
3895                  */
3896                 timeout = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
3897         }
3898         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0, timeout, TCP_RTO_MAX, NULL);
3899 }
3900
3901 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
3902 {
3903         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
3904         struct flowi fl;
3905         int res;
3906
3907         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
3908         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, TCP_SYNACK_NORMAL);
3909         if (!res) {
3910                 __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
3911                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3912                 if (unlikely(tcp_passive_fastopen(sk)))
3913                         tcp_sk(sk)->total_retrans++;
3914                 trace_tcp_retransmit_synack(sk, req);
3915         }
3916         return res;
3917 }
3918 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);