GNU Linux-libre 4.19.264-gnu1
[releases.git] / net / ipv4 / tcp_output.c
1 /*
2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *              interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
7  *
8  * Authors:     Ross Biro
9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
10  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
11  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
12  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
13  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
14  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
15  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
16  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
17  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
18  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
19  */
20
21 /*
22  * Changes:     Pedro Roque     :       Retransmit queue handled by TCP.
23  *                              :       Fragmentation on mtu decrease
24  *                              :       Segment collapse on retransmit
25  *                              :       AF independence
26  *
27  *              Linus Torvalds  :       send_delayed_ack
28  *              David S. Miller :       Charge memory using the right skb
29  *                                      during syn/ack processing.
30  *              David S. Miller :       Output engine completely rewritten.
31  *              Andrea Arcangeli:       SYNACK carry ts_recent in tsecr.
32  *              Cacophonix Gaul :       draft-minshall-nagle-01
33  *              J Hadi Salim    :       ECN support
34  *
35  */
36
37 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
38
39 #include <net/tcp.h>
40
41 #include <linux/compiler.h>
42 #include <linux/gfp.h>
43 #include <linux/module.h>
44 #include <linux/static_key.h>
45
46 #include <trace/events/tcp.h>
47
48 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
49                            int push_one, gfp_t gfp);
50
51 /* Account for new data that has been sent to the network. */
52 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
53 {
54         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
55         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
56         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
57
58         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
59
60         __skb_unlink(skb, &sk->sk_write_queue);
61         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, skb);
62
63         if (tp->highest_sack == NULL)
64                 tp->highest_sack = skb;
65
66         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
67         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)
68                 tcp_rearm_rto(sk);
69
70         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT,
71                       tcp_skb_pcount(skb));
72         tcp_check_space(sk);
73 }
74
75 /* SND.NXT, if window was not shrunk or the amount of shrunk was less than one
76  * window scaling factor due to loss of precision.
77  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
78  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
79  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
80  * invalid. OK, let's make this for now:
81  */
82 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
83 {
84         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
85
86         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt) ||
87             (tp->rx_opt.wscale_ok &&
88              ((tp->snd_nxt - tcp_wnd_end(tp)) < (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale))))
89                 return tp->snd_nxt;
90         else
91                 return tcp_wnd_end(tp);
92 }
93
94 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
95  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
96  *
97  * 1. It is independent of path mtu.
98  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
99  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
100  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
101  *    large MSS.
102  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
103  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
104  *    This may be overridden via information stored in routing table.
105  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
106  *    probably even Jumbo".
107  */
108 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
109 {
110         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
111         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
112         int mss = tp->advmss;
113
114         if (dst) {
115                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
116
117                 if (metric < mss) {
118                         mss = metric;
119                         tp->advmss = mss;
120                 }
121         }
122
123         return (__u16)mss;
124 }
125
126 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
127  * This is the first part of cwnd validation mechanism.
128  */
129 void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, s32 delta)
130 {
131         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
132         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
133         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
134
135         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
136
137         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
138         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
139
140         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
141                 cwnd >>= 1;
142         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
143         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
144         tp->snd_cwnd_used = 0;
145 }
146
147 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
148 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
149                                 struct sock *sk)
150 {
151         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
152         const u32 now = tcp_jiffies32;
153
154         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
155                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
156
157         tp->lsndtime = now;
158
159         /* If it is a reply for ato after last received
160          * packet, enter pingpong mode.
161          */
162         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
163                 icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
164 }
165
166 /* Account for an ACK we sent. */
167 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts,
168                                       u32 rcv_nxt)
169 {
170         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
171
172         if (unlikely(tp->compressed_ack > TCP_FASTRETRANS_THRESH)) {
173                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPACKCOMPRESSED,
174                               tp->compressed_ack - TCP_FASTRETRANS_THRESH);
175                 tp->compressed_ack = TCP_FASTRETRANS_THRESH;
176                 if (hrtimer_try_to_cancel(&tp->compressed_ack_timer) == 1)
177                         __sock_put(sk);
178         }
179
180         if (unlikely(rcv_nxt != tp->rcv_nxt))
181                 return;  /* Special ACK sent by DCTCP to reflect ECN */
182         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
183         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
184 }
185
186 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
187  * Based on the assumption that the given amount of space
188  * will be offered. Store the results in the tp structure.
189  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
190  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
191  * This MUST be enforced by all callers.
192  */
193 void tcp_select_initial_window(const struct sock *sk, int __space, __u32 mss,
194                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
195                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
196                                __u32 init_rcv_wnd)
197 {
198         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
199
200         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
201         if (*window_clamp == 0)
202                 (*window_clamp) = (U16_MAX << TCP_MAX_WSCALE);
203         space = min(*window_clamp, space);
204
205         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
206         if (space > mss)
207                 space = rounddown(space, mss);
208
209         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
210          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
211          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
212          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
213          * unless the remote has sent us a window scaling option,
214          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
215          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
216          */
217         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
218                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
219         else
220                 (*rcv_wnd) = min_t(u32, space, U16_MAX);
221
222         if (init_rcv_wnd)
223                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
224
225         (*rcv_wscale) = 0;
226         if (wscale_ok) {
227                 /* Set window scaling on max possible window */
228                 space = max_t(u32, space, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
229                 space = max_t(u32, space, sysctl_rmem_max);
230                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
231                 while (space > U16_MAX && (*rcv_wscale) < TCP_MAX_WSCALE) {
232                         space >>= 1;
233                         (*rcv_wscale)++;
234                 }
235         }
236         /* Set the clamp no higher than max representable value */
237         (*window_clamp) = min_t(__u32, U16_MAX << (*rcv_wscale), *window_clamp);
238 }
239 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
240
241 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
242  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
243  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
244  * frame.
245  */
246 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
247 {
248         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
249         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
250         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
251         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
252
253         /* Never shrink the offered window */
254         if (new_win < cur_win) {
255                 /* Danger Will Robinson!
256                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
257                  * we will not be able to advertise a zero
258                  * window in time.  --DaveM
259                  *
260                  * Relax Will Robinson.
261                  */
262                 if (new_win == 0)
263                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
264                                       LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
265                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
266         }
267         tp->rcv_wnd = new_win;
268         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
269
270         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
271          * scaled window.
272          */
273         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale &&
274             sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
275                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
276         else
277                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
278
279         /* RFC1323 scaling applied */
280         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
281
282         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
283         if (new_win == 0) {
284                 tp->pred_flags = 0;
285                 if (old_win)
286                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
287                                       LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
288         } else if (old_win == 0) {
289                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
290         }
291
292         return new_win;
293 }
294
295 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
296 static void tcp_ecn_send_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
297 {
298         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
299
300         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
301         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
302                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
303         else if (tcp_ca_needs_ecn(sk) ||
304                  tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk))
305                 INET_ECN_xmit(sk);
306 }
307
308 /* Packet ECN state for a SYN.  */
309 static void tcp_ecn_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
310 {
311         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
312         bool bpf_needs_ecn = tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk);
313         bool use_ecn = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1 ||
314                 tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn;
315
316         if (!use_ecn) {
317                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
318
319                 if (dst && dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_ECN))
320                         use_ecn = true;
321         }
322
323         tp->ecn_flags = 0;
324
325         if (use_ecn) {
326                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
327                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
328                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn)
329                         INET_ECN_xmit(sk);
330         }
331 }
332
333 static void tcp_ecn_clear_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
334 {
335         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn_fallback)
336                 /* tp->ecn_flags are cleared at a later point in time when
337                  * SYN ACK is ultimatively being received.
338                  */
339                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~(TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR);
340 }
341
342 static void
343 tcp_ecn_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
344 {
345         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
346                 th->ece = 1;
347 }
348
349 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
350  * be sent.
351  */
352 static void tcp_ecn_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
353                          struct tcphdr *th, int tcp_header_len)
354 {
355         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
356
357         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
358                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
359                 if (skb->len != tcp_header_len &&
360                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
361                         INET_ECN_xmit(sk);
362                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
363                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
364                                 th->cwr = 1;
365                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
366                         }
367                 } else if (!tcp_ca_needs_ecn(sk)) {
368                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
369                         INET_ECN_dontxmit(sk);
370                 }
371                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
372                         th->ece = 1;
373         }
374 }
375
376 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
377  * auto increment end seqno.
378  */
379 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
380 {
381         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
382
383         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
384         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
385
386         tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
387
388         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
389         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
390                 seq++;
391         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
392 }
393
394 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
395 {
396         return tp->snd_una != tp->snd_up;
397 }
398
399 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
400 #define OPTION_TS               (1 << 1)
401 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
402 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
403 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
404 #define OPTION_SMC              (1 << 9)
405
406 static void smc_options_write(__be32 *ptr, u16 *options)
407 {
408 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
409         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
410                 if (unlikely(OPTION_SMC & *options)) {
411                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
412                                        (TCPOPT_NOP  << 16) |
413                                        (TCPOPT_EXP <<  8) |
414                                        (TCPOLEN_EXP_SMC_BASE));
415                         *ptr++ = htonl(TCPOPT_SMC_MAGIC);
416                 }
417         }
418 #endif
419 }
420
421 struct tcp_out_options {
422         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
423         u16 mss;                /* 0 to disable */
424         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
425         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
426         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
427         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
428         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
429         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
430 };
431
432 /* Write previously computed TCP options to the packet.
433  *
434  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
435  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
436  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
437  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
438  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
439  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
440  * particular reason why the ordering would need to be changed).
441  *
442  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
443  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
444  */
445 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
446                               struct tcp_out_options *opts)
447 {
448         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
449
450         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
451                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
452                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
453                 /* overload cookie hash location */
454                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
455                 ptr += 4;
456         }
457
458         if (unlikely(opts->mss)) {
459                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
460                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
461                                opts->mss);
462         }
463
464         if (likely(OPTION_TS & options)) {
465                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
466                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
467                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
468                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
469                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
470                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
471                 } else {
472                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
473                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
474                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
475                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
476                 }
477                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
478                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
479         }
480
481         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
482                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
483                                (TCPOPT_NOP << 16) |
484                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
485                                TCPOLEN_SACK_PERM);
486         }
487
488         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
489                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
490                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
491                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
492                                opts->ws);
493         }
494
495         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
496                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
497                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
498                 int this_sack;
499
500                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
501                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
502                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
503                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
504                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
505
506                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
507                      ++this_sack) {
508                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
509                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
510                 }
511
512                 tp->rx_opt.dsack = 0;
513         }
514
515         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
516                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
517                 u8 *p = (u8 *)ptr;
518                 u32 len; /* Fast Open option length */
519
520                 if (foc->exp) {
521                         len = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
522                         *ptr = htonl((TCPOPT_EXP << 24) | (len << 16) |
523                                      TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
524                         p += TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE;
525                 } else {
526                         len = TCPOLEN_FASTOPEN_BASE + foc->len;
527                         *p++ = TCPOPT_FASTOPEN;
528                         *p++ = len;
529                 }
530
531                 memcpy(p, foc->val, foc->len);
532                 if ((len & 3) == 2) {
533                         p[foc->len] = TCPOPT_NOP;
534                         p[foc->len + 1] = TCPOPT_NOP;
535                 }
536                 ptr += (len + 3) >> 2;
537         }
538
539         smc_options_write(ptr, &options);
540 }
541
542 static void smc_set_option(const struct tcp_sock *tp,
543                            struct tcp_out_options *opts,
544                            unsigned int *remaining)
545 {
546 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
547         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
548                 if (tp->syn_smc) {
549                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
550                                 opts->options |= OPTION_SMC;
551                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
552                         }
553                 }
554         }
555 #endif
556 }
557
558 static void smc_set_option_cond(const struct tcp_sock *tp,
559                                 const struct inet_request_sock *ireq,
560                                 struct tcp_out_options *opts,
561                                 unsigned int *remaining)
562 {
563 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
564         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
565                 if (tp->syn_smc && ireq->smc_ok) {
566                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
567                                 opts->options |= OPTION_SMC;
568                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
569                         }
570                 }
571         }
572 #endif
573 }
574
575 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
576  * network wire format yet.
577  */
578 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
579                                 struct tcp_out_options *opts,
580                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
581 {
582         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
583         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
584         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
585
586         *md5 = NULL;
587 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
588         if (unlikely(rcu_access_pointer(tp->md5sig_info))) {
589                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
590                 if (*md5) {
591                         opts->options |= OPTION_MD5;
592                         remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
593                 }
594         }
595 #endif
596
597         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
598          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
599          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
600          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
601          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
602          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
603          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
604          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
605          * going out.  */
606         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
607         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
608
609         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps && !*md5)) {
610                 opts->options |= OPTION_TS;
611                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset;
612                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
613                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
614         }
615         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling)) {
616                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
617                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
618                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
619         }
620         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_sack)) {
621                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
622                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
623                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
624         }
625
626         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
627                 u32 need = fastopen->cookie.len;
628
629                 need += fastopen->cookie.exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
630                                                TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
631                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
632                 if (remaining >= need) {
633                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
634                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
635                         remaining -= need;
636                         tp->syn_fastopen = 1;
637                         tp->syn_fastopen_exp = fastopen->cookie.exp ? 1 : 0;
638                 }
639         }
640
641         smc_set_option(tp, opts, &remaining);
642
643         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
644 }
645
646 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
647 static unsigned int tcp_synack_options(const struct sock *sk,
648                                        struct request_sock *req,
649                                        unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
650                                        struct tcp_out_options *opts,
651                                        const struct tcp_md5sig_key *md5,
652                                        struct tcp_fastopen_cookie *foc,
653                                        enum tcp_synack_type synack_type)
654 {
655         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
656         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
657
658 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
659         if (md5) {
660                 opts->options |= OPTION_MD5;
661                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
662
663                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
664                  * options. There was discussion about disabling SACK
665                  * rather than TS in order to fit in better with old,
666                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
667                  */
668                 if (synack_type != TCP_SYNACK_COOKIE)
669                         ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
670         }
671 #endif
672
673         /* We always send an MSS option. */
674         opts->mss = mss;
675         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
676
677         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
678                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
679                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
680                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
681         }
682         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
683                 opts->options |= OPTION_TS;
684                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tcp_rsk(req)->ts_off;
685                 opts->tsecr = req->ts_recent;
686                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
687         }
688         if (likely(ireq->sack_ok)) {
689                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
690                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
691                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
692         }
693         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
694                 u32 need = foc->len;
695
696                 need += foc->exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
697                                    TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
698                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
699                 if (remaining >= need) {
700                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
701                         opts->fastopen_cookie = foc;
702                         remaining -= need;
703                 }
704         }
705
706         smc_set_option_cond(tcp_sk(sk), ireq, opts, &remaining);
707
708         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
709 }
710
711 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
712  * final wire format yet.
713  */
714 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
715                                         struct tcp_out_options *opts,
716                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
717 {
718         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
719         unsigned int size = 0;
720         unsigned int eff_sacks;
721
722         opts->options = 0;
723
724         *md5 = NULL;
725 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
726         if (unlikely(rcu_access_pointer(tp->md5sig_info))) {
727                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
728                 if (*md5) {
729                         opts->options |= OPTION_MD5;
730                         size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
731                 }
732         }
733 #endif
734
735         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
736                 opts->options |= OPTION_TS;
737                 opts->tsval = skb ? tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset : 0;
738                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
739                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
740         }
741
742         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
743         if (unlikely(eff_sacks)) {
744                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
745                 opts->num_sack_blocks =
746                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
747                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
748                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
749                 if (likely(opts->num_sack_blocks))
750                         size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
751                                 opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
752         }
753
754         return size;
755 }
756
757
758 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
759  *
760  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
761  * to reduce RTT and bufferbloat.
762  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
763  *
764  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
765  * needs to be reallocated in a driver.
766  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
767  *
768  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
769  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
770  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
771  */
772 struct tsq_tasklet {
773         struct tasklet_struct   tasklet;
774         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
775 };
776 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
777
778 static void tcp_tsq_write(struct sock *sk)
779 {
780         if ((1 << sk->sk_state) &
781             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
782              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK)) {
783                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
784
785                 if (tp->lost_out > tp->retrans_out &&
786                     tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) {
787                         tcp_mstamp_refresh(tp);
788                         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
789                 }
790
791                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tp->nonagle,
792                                0, GFP_ATOMIC);
793         }
794 }
795
796 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
797 {
798         bh_lock_sock(sk);
799         if (!sock_owned_by_user(sk))
800                 tcp_tsq_write(sk);
801         else if (!test_and_set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags))
802                 sock_hold(sk);
803         bh_unlock_sock(sk);
804 }
805 /*
806  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
807  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
808  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
809  * interrupt us (non NAPI drivers)
810  */
811 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
812 {
813         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
814         LIST_HEAD(list);
815         unsigned long flags;
816         struct list_head *q, *n;
817         struct tcp_sock *tp;
818         struct sock *sk;
819
820         local_irq_save(flags);
821         list_splice_init(&tsq->head, &list);
822         local_irq_restore(flags);
823
824         list_for_each_safe(q, n, &list) {
825                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
826                 list_del(&tp->tsq_node);
827
828                 sk = (struct sock *)tp;
829                 smp_mb__before_atomic();
830                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &sk->sk_tsq_flags);
831
832                 tcp_tsq_handler(sk);
833                 sk_free(sk);
834         }
835 }
836
837 #define TCP_DEFERRED_ALL (TCPF_TSQ_DEFERRED |           \
838                           TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED |   \
839                           TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED |  \
840                           TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED)
841 /**
842  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
843  * @sk: socket
844  *
845  * called from release_sock() to perform protocol dependent
846  * actions before socket release.
847  */
848 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
849 {
850         unsigned long flags, nflags;
851
852         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
853         do {
854                 flags = sk->sk_tsq_flags;
855                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
856                         return;
857                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
858         } while (cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, flags, nflags) != flags);
859
860         if (flags & TCPF_TSQ_DEFERRED) {
861                 tcp_tsq_write(sk);
862                 __sock_put(sk);
863         }
864         /* Here begins the tricky part :
865          * We are called from release_sock() with :
866          * 1) BH disabled
867          * 2) sk_lock.slock spinlock held
868          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
869          *
870          * But following code is meant to be called from BH handlers,
871          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
872          */
873         sock_release_ownership(sk);
874
875         if (flags & TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED) {
876                 tcp_write_timer_handler(sk);
877                 __sock_put(sk);
878         }
879         if (flags & TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED) {
880                 tcp_delack_timer_handler(sk);
881                 __sock_put(sk);
882         }
883         if (flags & TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED) {
884                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
885                 __sock_put(sk);
886         }
887 }
888 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
889
890 void __init tcp_tasklet_init(void)
891 {
892         int i;
893
894         for_each_possible_cpu(i) {
895                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
896
897                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
898                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
899                              tcp_tasklet_func,
900                              (unsigned long)tsq);
901         }
902 }
903
904 /*
905  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
906  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
907  * hold qdisc lock.
908  */
909 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
910 {
911         struct sock *sk = skb->sk;
912         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
913         unsigned long flags, nval, oval;
914
915         /* Keep one reference on sk_wmem_alloc.
916          * Will be released by sk_free() from here or tcp_tasklet_func()
917          */
918         WARN_ON(refcount_sub_and_test(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc));
919
920         /* If this softirq is serviced by ksoftirqd, we are likely under stress.
921          * Wait until our queues (qdisc + devices) are drained.
922          * This gives :
923          * - less callbacks to tcp_write_xmit(), reducing stress (batches)
924          * - chance for incoming ACK (processed by another cpu maybe)
925          *   to migrate this flow (skb->ooo_okay will be eventually set)
926          */
927         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= SKB_TRUESIZE(1) && this_cpu_ksoftirqd() == current)
928                 goto out;
929
930         for (oval = READ_ONCE(sk->sk_tsq_flags);; oval = nval) {
931                 struct tsq_tasklet *tsq;
932                 bool empty;
933
934                 if (!(oval & TSQF_THROTTLED) || (oval & TSQF_QUEUED))
935                         goto out;
936
937                 nval = (oval & ~TSQF_THROTTLED) | TSQF_QUEUED;
938                 nval = cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, oval, nval);
939                 if (nval != oval)
940                         continue;
941
942                 /* queue this socket to tasklet queue */
943                 local_irq_save(flags);
944                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
945                 empty = list_empty(&tsq->head);
946                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
947                 if (empty)
948                         tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
949                 local_irq_restore(flags);
950                 return;
951         }
952 out:
953         sk_free(sk);
954 }
955
956 /* Note: Called under soft irq.
957  * We can call TCP stack right away, unless socket is owned by user.
958  */
959 enum hrtimer_restart tcp_pace_kick(struct hrtimer *timer)
960 {
961         struct tcp_sock *tp = container_of(timer, struct tcp_sock, pacing_timer);
962         struct sock *sk = (struct sock *)tp;
963
964         tcp_tsq_handler(sk);
965         sock_put(sk);
966
967         return HRTIMER_NORESTART;
968 }
969
970 static void tcp_internal_pacing(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
971 {
972         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
973         ktime_t expire, now;
974         u64 len_ns;
975         u32 rate;
976
977         if (!tcp_needs_internal_pacing(sk))
978                 return;
979         rate = sk->sk_pacing_rate;
980         if (!rate || rate == ~0U)
981                 return;
982
983         len_ns = (u64)skb->len * NSEC_PER_SEC;
984         do_div(len_ns, rate);
985         now = ktime_get();
986         /* If hrtimer is already armed, then our caller has not
987          * used tcp_pacing_check().
988          */
989         if (unlikely(hrtimer_is_queued(&tp->pacing_timer))) {
990                 expire = hrtimer_get_softexpires(&tp->pacing_timer);
991                 if (ktime_after(expire, now))
992                         now = expire;
993                 if (hrtimer_try_to_cancel(&tp->pacing_timer) == 1)
994                         __sock_put(sk);
995         }
996         hrtimer_start(&tp->pacing_timer, ktime_add_ns(now, len_ns),
997                       HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_SOFT);
998         sock_hold(sk);
999 }
1000
1001 static bool tcp_pacing_check(const struct sock *sk)
1002 {
1003         return tcp_needs_internal_pacing(sk) &&
1004                hrtimer_is_queued(&tcp_sk(sk)->pacing_timer);
1005 }
1006
1007 static void tcp_update_skb_after_send(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
1008 {
1009         skb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
1010         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
1011 }
1012
1013 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
1014  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
1015  * transmission and possible later retransmissions.
1016  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
1017  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
1018  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
1019  * device.
1020  *
1021  * We are working here with either a clone of the original
1022  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
1023  */
1024 static int __tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1025                               int clone_it, gfp_t gfp_mask, u32 rcv_nxt)
1026 {
1027         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1028         struct inet_sock *inet;
1029         struct tcp_sock *tp;
1030         struct tcp_skb_cb *tcb;
1031         struct tcp_out_options opts;
1032         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
1033         struct sk_buff *oskb = NULL;
1034         struct tcp_md5sig_key *md5;
1035         struct tcphdr *th;
1036         int err;
1037
1038         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
1039         tp = tcp_sk(sk);
1040
1041         if (clone_it) {
1042                 TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq
1043                         - tp->snd_una;
1044                 oskb = skb;
1045
1046                 tcp_skb_tsorted_save(oskb) {
1047                         if (unlikely(skb_cloned(oskb)))
1048                                 skb = pskb_copy(oskb, gfp_mask);
1049                         else
1050                                 skb = skb_clone(oskb, gfp_mask);
1051                 } tcp_skb_tsorted_restore(oskb);
1052
1053                 if (unlikely(!skb))
1054                         return -ENOBUFS;
1055         }
1056         skb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
1057
1058         inet = inet_sk(sk);
1059         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
1060         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
1061
1062         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
1063                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
1064         else
1065                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
1066                                                            &md5);
1067         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
1068
1069         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
1070          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
1071          * which holds one reference to sk.
1072          *
1073          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
1074          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
1075          */
1076         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
1077
1078         /* If we had to use memory reserve to allocate this skb,
1079          * this might cause drops if packet is looped back :
1080          * Other socket might not have SOCK_MEMALLOC.
1081          * Packets not looped back do not care about pfmemalloc.
1082          */
1083         skb->pfmemalloc = 0;
1084
1085         skb_push(skb, tcp_header_size);
1086         skb_reset_transport_header(skb);
1087
1088         skb_orphan(skb);
1089         skb->sk = sk;
1090         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? __sock_wfree : tcp_wfree;
1091         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
1092         refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
1093
1094         skb_set_dst_pending_confirm(skb, sk->sk_dst_pending_confirm);
1095
1096         /* Build TCP header and checksum it. */
1097         th = (struct tcphdr *)skb->data;
1098         th->source              = inet->inet_sport;
1099         th->dest                = inet->inet_dport;
1100         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
1101         th->ack_seq             = htonl(rcv_nxt);
1102         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
1103                                         tcb->tcp_flags);
1104
1105         th->check               = 0;
1106         th->urg_ptr             = 0;
1107
1108         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
1109         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1110                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1111                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1112                         th->urg = 1;
1113                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1114                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1115                         th->urg = 1;
1116                 }
1117         }
1118
1119         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
1120         skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1121         if (likely(!(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
1122                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1123                 tcp_ecn_send(sk, skb, th, tcp_header_size);
1124         } else {
1125                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1126                  * is never scaled.
1127                  */
1128                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1129         }
1130 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1131         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1132         if (md5) {
1133                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
1134                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1135                                                md5, sk, skb);
1136         }
1137 #endif
1138
1139         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
1140
1141         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1142                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb), rcv_nxt);
1143
1144         if (skb->len != tcp_header_size) {
1145                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1146                 tp->data_segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1147                 tp->bytes_sent += skb->len - tcp_header_size;
1148                 tcp_internal_pacing(sk, skb);
1149         }
1150
1151         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1152                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1153                               tcp_skb_pcount(skb));
1154
1155         tp->segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1156         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
1157         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1158         skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
1159
1160         /* Our usage of tstamp should remain private */
1161         skb->tstamp = 0;
1162
1163         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1164         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1165                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1166
1167         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(sk, skb, &inet->cork.fl);
1168
1169         if (unlikely(err > 0)) {
1170                 tcp_enter_cwr(sk);
1171                 err = net_xmit_eval(err);
1172         }
1173         if (!err && oskb) {
1174                 tcp_update_skb_after_send(tp, oskb);
1175                 tcp_rate_skb_sent(sk, oskb);
1176         }
1177         return err;
1178 }
1179
1180 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
1181                             gfp_t gfp_mask)
1182 {
1183         return __tcp_transmit_skb(sk, skb, clone_it, gfp_mask,
1184                                   tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
1185 }
1186
1187 /* This routine just queues the buffer for sending.
1188  *
1189  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1190  * otherwise socket can stall.
1191  */
1192 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1193 {
1194         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1195
1196         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1197         WRITE_ONCE(tp->write_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1198         __skb_header_release(skb);
1199         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1200         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1201         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1202 }
1203
1204 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1205 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1206 {
1207         if (skb->len <= mss_now) {
1208                 /* Avoid the costly divide in the normal
1209                  * non-TSO case.
1210                  */
1211                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1212                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1213         } else {
1214                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1215                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1216         }
1217 }
1218
1219 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1220  * tweaks to fix counters
1221  */
1222 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1223 {
1224         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1225
1226         tp->packets_out -= decr;
1227
1228         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1229                 tp->sacked_out -= decr;
1230         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1231                 tp->retrans_out -= decr;
1232         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1233                 tp->lost_out -= decr;
1234
1235         /* Reno case is special. Sigh... */
1236         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1237                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1238
1239         if (tp->lost_skb_hint &&
1240             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1241             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
1242                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1243
1244         tcp_verify_left_out(tp);
1245 }
1246
1247 static bool tcp_has_tx_tstamp(const struct sk_buff *skb)
1248 {
1249         return TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack ||
1250                 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP);
1251 }
1252
1253 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1254 {
1255         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1256
1257         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(skb)) &&
1258             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1259                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1260                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1261
1262                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1263                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1264                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1265                 TCP_SKB_CB(skb2)->txstamp_ack = TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack;
1266                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack = 0;
1267         }
1268 }
1269
1270 static void tcp_skb_fragment_eor(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1271 {
1272         TCP_SKB_CB(skb2)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1273         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 0;
1274 }
1275
1276 /* Insert buff after skb on the write or rtx queue of sk.  */
1277 static void tcp_insert_write_queue_after(struct sk_buff *skb,
1278                                          struct sk_buff *buff,
1279                                          struct sock *sk,
1280                                          enum tcp_queue tcp_queue)
1281 {
1282         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE)
1283                 __skb_queue_after(&sk->sk_write_queue, skb, buff);
1284         else
1285                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
1286 }
1287
1288 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1289  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1290  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1291  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1292  */
1293 int tcp_fragment(struct sock *sk, enum tcp_queue tcp_queue,
1294                  struct sk_buff *skb, u32 len,
1295                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1296 {
1297         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1298         struct sk_buff *buff;
1299         int nsize, old_factor;
1300         long limit;
1301         int nlen;
1302         u8 flags;
1303
1304         if (WARN_ON(len > skb->len))
1305                 return -EINVAL;
1306
1307         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1308         if (nsize < 0)
1309                 nsize = 0;
1310
1311         /* tcp_sendmsg() can overshoot sk_wmem_queued by one full size skb.
1312          * We need some allowance to not penalize applications setting small
1313          * SO_SNDBUF values.
1314          * Also allow first and last skb in retransmit queue to be split.
1315          */
1316         limit = sk->sk_sndbuf + 2 * SKB_TRUESIZE(GSO_MAX_SIZE);
1317         if (unlikely((sk->sk_wmem_queued >> 1) > limit &&
1318                      tcp_queue != TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE &&
1319                      skb != tcp_rtx_queue_head(sk) &&
1320                      skb != tcp_rtx_queue_tail(sk))) {
1321                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPWQUEUETOOBIG);
1322                 return -ENOMEM;
1323         }
1324
1325         if (skb_unclone(skb, gfp))
1326                 return -ENOMEM;
1327
1328         /* Get a new skb... force flag on. */
1329         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp, true);
1330         if (!buff)
1331                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1332
1333         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1334         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1335         nlen = skb->len - len - nsize;
1336         buff->truesize += nlen;
1337         skb->truesize -= nlen;
1338
1339         /* Correct the sequence numbers. */
1340         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1341         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1342         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1343
1344         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1345         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1346         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1347         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1348         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1349         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1350
1351         skb_split(skb, buff, len);
1352
1353         buff->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1354
1355         buff->tstamp = skb->tstamp;
1356         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1357
1358         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1359
1360         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1361         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1362         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1363
1364         /* Update delivered info for the new segment */
1365         TCP_SKB_CB(buff)->tx = TCP_SKB_CB(skb)->tx;
1366
1367         /* If this packet has been sent out already, we must
1368          * adjust the various packet counters.
1369          */
1370         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1371                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1372                         tcp_skb_pcount(buff);
1373
1374                 if (diff)
1375                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1376         }
1377
1378         /* Link BUFF into the send queue. */
1379         __skb_header_release(buff);
1380         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, tcp_queue);
1381         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE)
1382                 list_add(&buff->tcp_tsorted_anchor, &skb->tcp_tsorted_anchor);
1383
1384         return 0;
1385 }
1386
1387 /* This is similar to __pskb_pull_tail(). The difference is that pulled
1388  * data is not copied, but immediately discarded.
1389  */
1390 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1391 {
1392         struct skb_shared_info *shinfo;
1393         int i, k, eat;
1394
1395         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1396         if (eat) {
1397                 __skb_pull(skb, eat);
1398                 len -= eat;
1399                 if (!len)
1400                         return 0;
1401         }
1402         eat = len;
1403         k = 0;
1404         shinfo = skb_shinfo(skb);
1405         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1406                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1407
1408                 if (size <= eat) {
1409                         skb_frag_unref(skb, i);
1410                         eat -= size;
1411                 } else {
1412                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1413                         if (eat) {
1414                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1415                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1416                                 eat = 0;
1417                         }
1418                         k++;
1419                 }
1420         }
1421         shinfo->nr_frags = k;
1422
1423         skb->data_len -= len;
1424         skb->len = skb->data_len;
1425         return len;
1426 }
1427
1428 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1429 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1430 {
1431         u32 delta_truesize;
1432
1433         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1434                 return -ENOMEM;
1435
1436         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1437
1438         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1439         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1440
1441         if (delta_truesize) {
1442                 skb->truesize      -= delta_truesize;
1443                 sk->sk_wmem_queued -= delta_truesize;
1444                 sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1445                 sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1446         }
1447
1448         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1449         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1450                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1451
1452         return 0;
1453 }
1454
1455 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1456 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1457 {
1458         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1459         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1460         int mss_now;
1461
1462         /* Calculate base mss without TCP options:
1463            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1464          */
1465         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1466
1467         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1468         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1469                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1470
1471                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1472                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1473         }
1474
1475         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1476         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1477                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1478
1479         /* Now subtract optional transport overhead */
1480         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1481
1482         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1483         mss_now = max(mss_now, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_snd_mss);
1484         return mss_now;
1485 }
1486
1487 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1488 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1489 {
1490         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1491         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1492                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1493 }
1494 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtu_to_mss);
1495
1496 /* Inverse of above */
1497 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1498 {
1499         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1500         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1501         int mtu;
1502
1503         mtu = mss +
1504               tp->tcp_header_len +
1505               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1506               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1507
1508         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1509         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1510                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1511
1512                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1513                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1514         }
1515         return mtu;
1516 }
1517 EXPORT_SYMBOL(tcp_mss_to_mtu);
1518
1519 /* MTU probing init per socket */
1520 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1521 {
1522         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1523         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1524         struct net *net = sock_net(sk);
1525
1526         icsk->icsk_mtup.enabled = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing) > 1;
1527         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1528                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1529         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss);
1530         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1531         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1532                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
1533 }
1534 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1535
1536 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1537
1538    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1539    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1540
1541    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1542    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1543    It also does not include TCP options.
1544
1545    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1546
1547    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1548    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1549    taking into account current pmtu, but never exceeds
1550    tp->rx_opt.mss_clamp.
1551
1552    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1553    DOES NOT include either tcp or ip options.
1554
1555    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1556    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1557  */
1558 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1559 {
1560         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1561         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1562         int mss_now;
1563
1564         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1565                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1566
1567         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1568         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1569
1570         /* And store cached results */
1571         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1572         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1573                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1574         tp->mss_cache = mss_now;
1575
1576         return mss_now;
1577 }
1578 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1579
1580 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1581  * and even PMTU discovery events into account.
1582  */
1583 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1584 {
1585         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1586         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1587         u32 mss_now;
1588         unsigned int header_len;
1589         struct tcp_out_options opts;
1590         struct tcp_md5sig_key *md5;
1591
1592         mss_now = tp->mss_cache;
1593
1594         if (dst) {
1595                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1596                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1597                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1598         }
1599
1600         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1601                      sizeof(struct tcphdr);
1602         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1603          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1604          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1605          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1606         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1607                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1608                 mss_now -= delta;
1609         }
1610
1611         return mss_now;
1612 }
1613
1614 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1615  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1616  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1617  */
1618 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1619 {
1620         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1621
1622         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1623             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1624                 /* Limited by application or receiver window. */
1625                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1626                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1627                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1628                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1629                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1630                 }
1631                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1632         }
1633         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1634 }
1635
1636 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1637 {
1638         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1639         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1640
1641         /* Track the strongest available signal of the degree to which the cwnd
1642          * is fully utilized. If cwnd-limited then remember that fact for the
1643          * current window. If not cwnd-limited then track the maximum number of
1644          * outstanding packets in the current window. (If cwnd-limited then we
1645          * chose to not update tp->max_packets_out to avoid an extra else
1646          * clause with no functional impact.)
1647          */
1648         if (!before(tp->snd_una, tp->cwnd_usage_seq) ||
1649             is_cwnd_limited ||
1650             (!tp->is_cwnd_limited &&
1651              tp->packets_out > tp->max_packets_out)) {
1652                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1653                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1654                 tp->cwnd_usage_seq = tp->snd_nxt;
1655         }
1656
1657         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1658                 /* Network is feed fully. */
1659                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1660                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1661         } else {
1662                 /* Network starves. */
1663                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1664                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1665
1666                 if (READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_slow_start_after_idle) &&
1667                     (s32)(tcp_jiffies32 - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto &&
1668                     !ca_ops->cong_control)
1669                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1670
1671                 /* The following conditions together indicate the starvation
1672                  * is caused by insufficient sender buffer:
1673                  * 1) just sent some data (see tcp_write_xmit)
1674                  * 2) not cwnd limited (this else condition)
1675                  * 3) no more data to send (tcp_write_queue_empty())
1676                  * 4) application is hitting buffer limit (SOCK_NOSPACE)
1677                  */
1678                 if (tcp_write_queue_empty(sk) && sk->sk_socket &&
1679                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags) &&
1680                     (1 << sk->sk_state) & (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT))
1681                         tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
1682         }
1683 }
1684
1685 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1686 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1687 {
1688         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1689                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1690 }
1691
1692 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1693  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1694  * The test is really :
1695  * if ((skb->len % mss) != 0)
1696  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1697  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1698  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1699  */
1700 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1701                                 const struct sk_buff *skb)
1702 {
1703         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1704                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1705 }
1706
1707 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1708  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1709  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1710  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1711  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1712  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1713  */
1714 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1715                             int nonagle)
1716 {
1717         return partial &&
1718                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1719                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1720 }
1721
1722 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1723  * to send one TSO packet per ms
1724  */
1725 static u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now,
1726                             int min_tso_segs)
1727 {
1728         u32 bytes, segs;
1729
1730         bytes = min(sk->sk_pacing_rate >> sk->sk_pacing_shift,
1731                     sk->sk_gso_max_size - 1 - MAX_TCP_HEADER);
1732
1733         /* Goal is to send at least one packet per ms,
1734          * not one big TSO packet every 100 ms.
1735          * This preserves ACK clocking and is consistent
1736          * with tcp_tso_should_defer() heuristic.
1737          */
1738         segs = max_t(u32, bytes / mss_now, min_tso_segs);
1739
1740         return segs;
1741 }
1742
1743 /* Return the number of segments we want in the skb we are transmitting.
1744  * See if congestion control module wants to decide; otherwise, autosize.
1745  */
1746 static u32 tcp_tso_segs(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1747 {
1748         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1749         u32 min_tso, tso_segs;
1750
1751         min_tso = ca_ops->min_tso_segs ?
1752                         ca_ops->min_tso_segs(sk) :
1753                         READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_tso_segs);
1754
1755         tso_segs = tcp_tso_autosize(sk, mss_now, min_tso);
1756         return min_t(u32, tso_segs, sk->sk_gso_max_segs);
1757 }
1758
1759 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1760 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1761                                         const struct sk_buff *skb,
1762                                         unsigned int mss_now,
1763                                         unsigned int max_segs,
1764                                         int nonagle)
1765 {
1766         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1767         u32 partial, needed, window, max_len;
1768
1769         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1770         max_len = mss_now * max_segs;
1771
1772         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1773                 return max_len;
1774
1775         needed = min(skb->len, window);
1776
1777         if (max_len <= needed)
1778                 return max_len;
1779
1780         partial = needed % mss_now;
1781         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1782          * to include this last segment in this skb.
1783          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1784          */
1785         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1786                 return needed - partial;
1787
1788         return needed;
1789 }
1790
1791 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1792  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1793  */
1794 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1795                                          const struct sk_buff *skb)
1796 {
1797         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
1798
1799         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1800         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1801             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1802                 return 1;
1803
1804         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1805         cwnd = tp->snd_cwnd;
1806         if (in_flight >= cwnd)
1807                 return 0;
1808
1809         /* For better scheduling, ensure we have at least
1810          * 2 GSO packets in flight.
1811          */
1812         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
1813         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
1814 }
1815
1816 /* Initialize TSO state of a skb.
1817  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1818  * SKB onto the wire.
1819  */
1820 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1821 {
1822         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1823
1824         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1825                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1826                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1827         }
1828         return tso_segs;
1829 }
1830
1831
1832 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1833  * sent now.
1834  */
1835 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1836                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1837 {
1838         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1839          * write_queue (they have no chances to get new data).
1840          *
1841          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1842          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1843          */
1844         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1845                 return true;
1846
1847         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1848         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1849                 return true;
1850
1851         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1852                 return true;
1853
1854         return false;
1855 }
1856
1857 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1858 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1859                              const struct sk_buff *skb,
1860                              unsigned int cur_mss)
1861 {
1862         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1863
1864         if (skb->len > cur_mss)
1865                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1866
1867         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1868 }
1869
1870 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1871  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1872  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1873  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1874  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1875  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1876  */
1877 static int tso_fragment(struct sock *sk, enum tcp_queue tcp_queue,
1878                         struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1879                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1880 {
1881         struct sk_buff *buff;
1882         int nlen = skb->len - len;
1883         u8 flags;
1884
1885         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1886         if (skb->len != skb->data_len)
1887                 return tcp_fragment(sk, tcp_queue, skb, len, mss_now, gfp);
1888
1889         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp, true);
1890         if (unlikely(!buff))
1891                 return -ENOMEM;
1892
1893         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1894         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1895         buff->truesize += nlen;
1896         skb->truesize -= nlen;
1897
1898         /* Correct the sequence numbers. */
1899         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1900         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1901         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1902
1903         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1904         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1905         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1906         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1907
1908         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1909         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1910
1911         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1912
1913         buff->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1914         skb_split(skb, buff, len);
1915         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1916
1917         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1918         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1919         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1920
1921         /* Link BUFF into the send queue. */
1922         __skb_header_release(buff);
1923         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, tcp_queue);
1924
1925         return 0;
1926 }
1927
1928 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1929  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1930  *
1931  * This algorithm is from John Heffner.
1932  */
1933 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1934                                  bool *is_cwnd_limited,
1935                                  bool *is_rwnd_limited,
1936                                  u32 max_segs)
1937 {
1938         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1939         u32 age, send_win, cong_win, limit, in_flight;
1940         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1941         struct sk_buff *head;
1942         int win_divisor;
1943
1944         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
1945                 goto send_now;
1946
1947         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
1948          * only if the last write was recent.
1949          */
1950         if ((s32)(tcp_jiffies32 - tp->lsndtime) > 0)
1951                 goto send_now;
1952
1953         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1954
1955         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1);
1956         BUG_ON(tp->snd_cwnd <= in_flight);
1957
1958         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1959
1960         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1961         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1962
1963         limit = min(send_win, cong_win);
1964
1965         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1966         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
1967                 goto send_now;
1968
1969         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1970         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1971                 goto send_now;
1972
1973         win_divisor = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1974         if (win_divisor) {
1975                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1976
1977                 /* If at least some fraction of a window is available,
1978                  * just use it.
1979                  */
1980                 chunk /= win_divisor;
1981                 if (limit >= chunk)
1982                         goto send_now;
1983         } else {
1984                 /* Different approach, try not to defer past a single
1985                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1986                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1987                  * then send now.
1988                  */
1989                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1990                         goto send_now;
1991         }
1992
1993         /* TODO : use tsorted_sent_queue ? */
1994         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
1995         if (!head)
1996                 goto send_now;
1997         age = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, head->skb_mstamp);
1998         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
1999         if (age < (tp->srtt_us >> 4))
2000                 goto send_now;
2001
2002         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
2003          * Three cases are tracked :
2004          * 1) We are cwnd-limited
2005          * 2) We are rwnd-limited
2006          * 3) We are application limited.
2007          */
2008         if (cong_win < send_win) {
2009                 if (cong_win <= skb->len) {
2010                         *is_cwnd_limited = true;
2011                         return true;
2012                 }
2013         } else {
2014                 if (send_win <= skb->len) {
2015                         *is_rwnd_limited = true;
2016                         return true;
2017                 }
2018         }
2019
2020         /* If this packet won't get more data, do not wait. */
2021         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
2022                 goto send_now;
2023
2024         return true;
2025
2026 send_now:
2027         return false;
2028 }
2029
2030 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
2031 {
2032         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2033         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2034         struct net *net = sock_net(sk);
2035         u32 interval;
2036         s32 delta;
2037
2038         interval = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval);
2039         delta = tcp_jiffies32 - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
2040         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
2041                 int mss = tcp_current_mss(sk);
2042
2043                 /* Update current search range */
2044                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2045                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
2046                         sizeof(struct tcphdr) +
2047                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
2048                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
2049
2050                 /* Update probe time stamp */
2051                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
2052         }
2053 }
2054
2055 static bool tcp_can_coalesce_send_queue_head(struct sock *sk, int len)
2056 {
2057         struct sk_buff *skb, *next;
2058
2059         skb = tcp_send_head(sk);
2060         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2061                 if (len <= skb->len)
2062                         break;
2063
2064                 if (unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->eor) || tcp_has_tx_tstamp(skb))
2065                         return false;
2066
2067                 len -= skb->len;
2068         }
2069
2070         return true;
2071 }
2072
2073 /* Create a new MTU probe if we are ready.
2074  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
2075  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
2076  * changes resulting in larger path MTUs.
2077  *
2078  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
2079  *         1 if a probe was sent,
2080  *         -1 otherwise
2081  */
2082 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
2083 {
2084         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2085         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2086         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
2087         struct net *net = sock_net(sk);
2088         int probe_size;
2089         int size_needed;
2090         int copy, len;
2091         int mss_now;
2092         int interval;
2093
2094         /* Not currently probing/verifying,
2095          * not in recovery,
2096          * have enough cwnd, and
2097          * not SACKing (the variable headers throw things off)
2098          */
2099         if (likely(!icsk->icsk_mtup.enabled ||
2100                    icsk->icsk_mtup.probe_size ||
2101                    inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
2102                    tp->snd_cwnd < 11 ||
2103                    tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack))
2104                 return -1;
2105
2106         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
2107          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
2108          * smaller than a threshold, backoff from probing.
2109          */
2110         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2111         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
2112                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
2113         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
2114         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
2115         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
2116          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
2117          * probing process by not resetting search range to its orignal.
2118          */
2119         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
2120             interval < READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold)) {
2121                 /* Check whether enough time has elaplased for
2122                  * another round of probing.
2123                  */
2124                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
2125                 return -1;
2126         }
2127
2128         /* Have enough data in the send queue to probe? */
2129         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
2130                 return -1;
2131
2132         if (tp->snd_wnd < size_needed)
2133                 return -1;
2134         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
2135                 return 0;
2136
2137         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
2138         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
2139                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
2140                         return -1;
2141                 else
2142                         return 0;
2143         }
2144
2145         if (!tcp_can_coalesce_send_queue_head(sk, probe_size))
2146                 return -1;
2147
2148         if (tcp_pacing_check(sk))
2149                 return -1;
2150
2151         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
2152         nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC, false);
2153         if (!nskb)
2154                 return -1;
2155         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2156         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2157
2158         skb = tcp_send_head(sk);
2159
2160         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2161         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
2162         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
2163         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
2164         nskb->csum = 0;
2165         nskb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2166
2167         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
2168         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
2169
2170         len = 0;
2171         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2172                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
2173                 skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
2174
2175                 if (skb->len <= copy) {
2176                         /* We've eaten all the data from this skb.
2177                          * Throw it away. */
2178                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2179                         /* If this is the last SKB we copy and eor is set
2180                          * we need to propagate it to the new skb.
2181                          */
2182                         TCP_SKB_CB(nskb)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
2183                         tcp_skb_collapse_tstamp(nskb, skb);
2184                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2185                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2186                 } else {
2187                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2188                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2189                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
2190                                 skb_pull(skb, copy);
2191                         } else {
2192                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
2193                                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2194                         }
2195                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2196                 }
2197
2198                 len += copy;
2199
2200                 if (len >= probe_size)
2201                         break;
2202         }
2203         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2204
2205         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2206          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2207          */
2208         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2209                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2210                  * effectively two packets. */
2211                 tp->snd_cwnd--;
2212                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2213
2214                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2215                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2216                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2217
2218                 return 1;
2219         }
2220
2221         return -1;
2222 }
2223
2224 /* TCP Small Queues :
2225  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2226  * (These limits are doubled for retransmits)
2227  * This allows for :
2228  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2229  *  - faster recovery
2230  *  - high rates
2231  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2232  * of queued bytes to ensure line rate.
2233  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2234  */
2235 static bool tcp_small_queue_check(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
2236                                   unsigned int factor)
2237 {
2238         unsigned int limit;
2239
2240         limit = max(2 * skb->truesize, sk->sk_pacing_rate >> sk->sk_pacing_shift);
2241         limit = min_t(u32, limit,
2242                       sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_limit_output_bytes);
2243         limit <<= factor;
2244
2245         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2246                 /* Always send skb if rtx queue is empty.
2247                  * No need to wait for TX completion to call us back,
2248                  * after softirq/tasklet schedule.
2249                  * This helps when TX completions are delayed too much.
2250                  */
2251                 if (tcp_rtx_queue_empty(sk))
2252                         return false;
2253
2254                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2255                 /* It is possible TX completion already happened
2256                  * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2257                  * test again the condition.
2258                  */
2259                 smp_mb__after_atomic();
2260                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2261                         return true;
2262         }
2263         return false;
2264 }
2265
2266 static void tcp_chrono_set(struct tcp_sock *tp, const enum tcp_chrono new)
2267 {
2268         const u32 now = tcp_jiffies32;
2269         enum tcp_chrono old = tp->chrono_type;
2270
2271         if (old > TCP_CHRONO_UNSPEC)
2272                 tp->chrono_stat[old - 1] += now - tp->chrono_start;
2273         tp->chrono_start = now;
2274         tp->chrono_type = new;
2275 }
2276
2277 void tcp_chrono_start(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2278 {
2279         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2280
2281         /* If there are multiple conditions worthy of tracking in a
2282          * chronograph then the highest priority enum takes precedence
2283          * over the other conditions. So that if something "more interesting"
2284          * starts happening, stop the previous chrono and start a new one.
2285          */
2286         if (type > tp->chrono_type)
2287                 tcp_chrono_set(tp, type);
2288 }
2289
2290 void tcp_chrono_stop(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2291 {
2292         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2293
2294
2295         /* There are multiple conditions worthy of tracking in a
2296          * chronograph, so that the highest priority enum takes
2297          * precedence over the other conditions (see tcp_chrono_start).
2298          * If a condition stops, we only stop chrono tracking if
2299          * it's the "most interesting" or current chrono we are
2300          * tracking and starts busy chrono if we have pending data.
2301          */
2302         if (tcp_rtx_and_write_queues_empty(sk))
2303                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_UNSPEC);
2304         else if (type == tp->chrono_type)
2305                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_BUSY);
2306 }
2307
2308 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2309  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2310  * window for us.
2311  *
2312  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2313  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2314  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2315  *
2316  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2317  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2318
2319  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2320  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2321  */
2322 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2323                            int push_one, gfp_t gfp)
2324 {
2325         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2326         struct sk_buff *skb;
2327         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2328         int cwnd_quota;
2329         int result;
2330         bool is_cwnd_limited = false, is_rwnd_limited = false;
2331         u32 max_segs;
2332
2333         sent_pkts = 0;
2334
2335         tcp_mstamp_refresh(tp);
2336         if (!push_one) {
2337                 /* Do MTU probing. */
2338                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2339                 if (!result) {
2340                         return false;
2341                 } else if (result > 0) {
2342                         sent_pkts = 1;
2343                 }
2344         }
2345
2346         max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
2347         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2348                 unsigned int limit;
2349
2350                 if (tcp_pacing_check(sk))
2351                         break;
2352
2353                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2354                 BUG_ON(!tso_segs);
2355
2356                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2357                         /* "skb_mstamp" is used as a start point for the retransmit timer */
2358                         tcp_update_skb_after_send(tp, skb);
2359                         goto repair; /* Skip network transmission */
2360                 }
2361
2362                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2363                 if (!cwnd_quota) {
2364                         if (push_one == 2)
2365                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2366                                 cwnd_quota = 1;
2367                         else
2368                                 break;
2369                 }
2370
2371                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now))) {
2372                         is_rwnd_limited = true;
2373                         break;
2374                 }
2375
2376                 if (tso_segs == 1) {
2377                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2378                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2379                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2380                                 break;
2381                 } else {
2382                         if (!push_one &&
2383                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2384                                                  &is_rwnd_limited, max_segs))
2385                                 break;
2386                 }
2387
2388                 limit = mss_now;
2389                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2390                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2391                                                     min_t(unsigned int,
2392                                                           cwnd_quota,
2393                                                           max_segs),
2394                                                     nonagle);
2395
2396                 if (skb->len > limit &&
2397                     unlikely(tso_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
2398                                           skb, limit, mss_now, gfp)))
2399                         break;
2400
2401                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 0))
2402                         break;
2403
2404                 /* Argh, we hit an empty skb(), presumably a thread
2405                  * is sleeping in sendmsg()/sk_stream_wait_memory().
2406                  * We do not want to send a pure-ack packet and have
2407                  * a strange looking rtx queue with empty packet(s).
2408                  */
2409                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq == TCP_SKB_CB(skb)->seq)
2410                         break;
2411
2412                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2413                         break;
2414
2415 repair:
2416                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2417                  * This call will increment packets_out.
2418                  */
2419                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2420
2421                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2422                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2423
2424                 if (push_one)
2425                         break;
2426         }
2427
2428         if (is_rwnd_limited)
2429                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2430         else
2431                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2432
2433         is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd);
2434         if (likely(sent_pkts || is_cwnd_limited))
2435                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2436
2437         if (likely(sent_pkts)) {
2438                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2439                         tp->prr_out += sent_pkts;
2440
2441                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2442                 if (push_one != 2)
2443                         tcp_schedule_loss_probe(sk, false);
2444                 return false;
2445         }
2446         return !tp->packets_out && !tcp_write_queue_empty(sk);
2447 }
2448
2449 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk, bool advancing_rto)
2450 {
2451         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2452         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2453         u32 timeout, rto_delta_us;
2454         int early_retrans;
2455
2456         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2457          * finishes.
2458          */
2459         if (tp->fastopen_rsk)
2460                 return false;
2461
2462         early_retrans = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_early_retrans);
2463         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2464          * not in loss recovery, that are either limited by cwnd or application.
2465          */
2466         if ((early_retrans != 3 && early_retrans != 4) ||
2467             !tp->packets_out || !tcp_is_sack(tp) ||
2468             (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open &&
2469              icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR))
2470                 return false;
2471
2472         /* Probe timeout is 2*rtt. Add minimum RTO to account
2473          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2474          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2475          */
2476         if (tp->srtt_us) {
2477                 timeout = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 2);
2478                 if (tp->packets_out == 1)
2479                         timeout += TCP_RTO_MIN;
2480                 else
2481                         timeout += TCP_TIMEOUT_MIN;
2482         } else {
2483                 timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
2484         }
2485
2486         /* If the RTO formula yields an earlier time, then use that time. */
2487         rto_delta_us = advancing_rto ?
2488                         jiffies_to_usecs(inet_csk(sk)->icsk_rto) :
2489                         tcp_rto_delta_us(sk);  /* How far in future is RTO? */
2490         if (rto_delta_us > 0)
2491                 timeout = min_t(u32, timeout, usecs_to_jiffies(rto_delta_us));
2492
2493         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2494                                   TCP_RTO_MAX);
2495         return true;
2496 }
2497
2498 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2499  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2500  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2501  */
2502 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2503                                     const struct sk_buff *skb)
2504 {
2505         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2506                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2507                               LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2508                 return true;
2509         }
2510         return false;
2511 }
2512
2513 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2514  * retransmit the last segment.
2515  */
2516 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2517 {
2518         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2519         struct sk_buff *skb;
2520         int pcount;
2521         int mss = tcp_current_mss(sk);
2522
2523         /* At most one outstanding TLP */
2524         if (tp->tlp_high_seq)
2525                 goto rearm_timer;
2526
2527         tp->tlp_retrans = 0;
2528         skb = tcp_send_head(sk);
2529         if (skb && tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2530                 pcount = tp->packets_out;
2531                 tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2532                 if (tp->packets_out > pcount)
2533                         goto probe_sent;
2534                 goto rearm_timer;
2535         }
2536         skb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
2537         if (unlikely(!skb)) {
2538                 WARN_ONCE(tp->packets_out,
2539                           "invalid inflight: %u state %u cwnd %u mss %d\n",
2540                           tp->packets_out, sk->sk_state, tp->snd_cwnd, mss);
2541                 inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2542                 return;
2543         }
2544
2545         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2546                 goto rearm_timer;
2547
2548         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2549         if (WARN_ON(!pcount))
2550                 goto rearm_timer;
2551
2552         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2553                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
2554                                           (pcount - 1) * mss, mss,
2555                                           GFP_ATOMIC)))
2556                         goto rearm_timer;
2557                 skb = skb_rb_next(skb);
2558         }
2559
2560         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2561                 goto rearm_timer;
2562
2563         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1))
2564                 goto rearm_timer;
2565
2566         tp->tlp_retrans = 1;
2567
2568 probe_sent:
2569         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2570         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2571
2572         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2573         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2574         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2575 rearm_timer:
2576         tcp_rearm_rto(sk);
2577 }
2578
2579 /* Push out any pending frames which were held back due to
2580  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2581  * The socket must be locked by the caller.
2582  */
2583 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2584                                int nonagle)
2585 {
2586         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2587          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2588          * all will be happy.
2589          */
2590         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2591                 return;
2592
2593         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2594                            sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC)))
2595                 tcp_check_probe_timer(sk);
2596 }
2597
2598 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2599  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2600  */
2601 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2602 {
2603         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2604
2605         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2606
2607         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2608 }
2609
2610 /* This function returns the amount that we can raise the
2611  * usable window based on the following constraints
2612  *
2613  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2614  * 2. We limit memory per socket
2615  *
2616  * RFC 1122:
2617  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2618  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2619  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2620  *
2621  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2622  * it at least MSS bytes.
2623  *
2624  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2625  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2626  *
2627  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2628  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2629  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2630  * window to always advance by a single byte.
2631  *
2632  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2633  * then this will not be a problem.
2634  *
2635  * BSD seems to make the following compromise:
2636  *
2637  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2638  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2639  *      then set the window to 0.
2640  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2641  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2642  *      and from being larger than the largest representable value.
2643  *
2644  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2645  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2646  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2647  * those cases where the window is constrained on the sender side
2648  * because the pipeline is full.
2649  *
2650  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2651  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2652  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2653  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2654  * of having a fixed window size at almost all times.
2655  *
2656  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2657  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2658  *
2659  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2660  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2661  */
2662 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2663 {
2664         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2665         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2666         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2667          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2668          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2669          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2670          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2671          */
2672         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2673         int free_space = tcp_space(sk);
2674         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2675         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2676         int window;
2677
2678         if (unlikely(mss > full_space)) {
2679                 mss = full_space;
2680                 if (mss <= 0)
2681                         return 0;
2682         }
2683         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2684                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2685
2686                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
2687                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2688                                                4U * tp->advmss);
2689
2690                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2691                  * increase it due to wscale.
2692                  */
2693                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2694
2695                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2696                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2697                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2698                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2699                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2700                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2701                  */
2702                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2703                         return 0;
2704         }
2705
2706         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2707                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2708
2709         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2710          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2711          */
2712         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2713                 window = free_space;
2714
2715                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2716                  * Import case: prevent zero window announcement if
2717                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2718                  */
2719                 window = ALIGN(window, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
2720         } else {
2721                 window = tp->rcv_wnd;
2722                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2723                  * Window clamp already applied above.
2724                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2725                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2726                  * and multiply from happening most of the time.
2727                  * We also don't do any window rounding when the free space
2728                  * is too small.
2729                  */
2730                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2731                         window = rounddown(free_space, mss);
2732                 else if (mss == full_space &&
2733                          free_space > window + (full_space >> 1))
2734                         window = free_space;
2735         }
2736
2737         return window;
2738 }
2739
2740 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
2741                              const struct sk_buff *next_skb)
2742 {
2743         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(next_skb))) {
2744                 const struct skb_shared_info *next_shinfo =
2745                         skb_shinfo(next_skb);
2746                 struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
2747
2748                 shinfo->tx_flags |= next_shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
2749                 shinfo->tskey = next_shinfo->tskey;
2750                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack |=
2751                         TCP_SKB_CB(next_skb)->txstamp_ack;
2752         }
2753 }
2754
2755 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2756 static bool tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2757 {
2758         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2759         struct sk_buff *next_skb = skb_rb_next(skb);
2760         int next_skb_size;
2761
2762         next_skb_size = next_skb->len;
2763
2764         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2765
2766         if (next_skb_size) {
2767                 if (next_skb_size <= skb_availroom(skb))
2768                         skb_copy_bits(next_skb, 0, skb_put(skb, next_skb_size),
2769                                       next_skb_size);
2770                 else if (!tcp_skb_shift(skb, next_skb, 1, next_skb_size))
2771                         return false;
2772         }
2773         tcp_highest_sack_replace(sk, next_skb, skb);
2774
2775         /* Update sequence range on original skb. */
2776         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2777
2778         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2779         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2780
2781         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2782          * packet counting does not break.
2783          */
2784         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2785         TCP_SKB_CB(skb)->eor = TCP_SKB_CB(next_skb)->eor;
2786
2787         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2788         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2789         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2790                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2791
2792         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2793
2794         tcp_skb_collapse_tstamp(skb, next_skb);
2795
2796         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(next_skb, sk);
2797         return true;
2798 }
2799
2800 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2801 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2802 {
2803         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2804                 return false;
2805         if (skb_cloned(skb))
2806                 return false;
2807         /* Some heuristics for collapsing over SACK'd could be invented */
2808         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2809                 return false;
2810
2811         return true;
2812 }
2813
2814 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2815  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2816  */
2817 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2818                                      int space)
2819 {
2820         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2821         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2822         bool first = true;
2823
2824         if (!READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_retrans_collapse))
2825                 return;
2826         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2827                 return;
2828
2829         skb_rbtree_walk_from_safe(skb, tmp) {
2830                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2831                         break;
2832
2833                 if (!tcp_skb_can_collapse_to(to))
2834                         break;
2835
2836                 space -= skb->len;
2837
2838                 if (first) {
2839                         first = false;
2840                         continue;
2841                 }
2842
2843                 if (space < 0)
2844                         break;
2845
2846                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2847                         break;
2848
2849                 if (!tcp_collapse_retrans(sk, to))
2850                         break;
2851         }
2852 }
2853
2854 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2855  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2856  * error occurred which prevented the send.
2857  */
2858 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2859 {
2860         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2861         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2862         unsigned int cur_mss;
2863         int diff, len, err;
2864         int avail_wnd;
2865
2866         /* Inconclusive MTU probe */
2867         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
2868                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2869
2870         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2871          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2872          */
2873         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2874             min_t(u32, sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2),
2875                   sk->sk_sndbuf))
2876                 return -EAGAIN;
2877
2878         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2879                 return -EBUSY;
2880
2881         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2882                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))) {
2883                         WARN_ON_ONCE(1);
2884                         return -EINVAL;
2885                 }
2886                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2887                         return -ENOMEM;
2888         }
2889
2890         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2891                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2892
2893         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2894         avail_wnd = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2895
2896         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2897          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2898          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2899          * our retransmit of one segment serves as a zero window probe.
2900          */
2901         if (avail_wnd <= 0) {
2902                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2903                         return -EAGAIN;
2904                 avail_wnd = cur_mss;
2905         }
2906
2907         len = cur_mss * segs;
2908         if (len > avail_wnd) {
2909                 len = rounddown(avail_wnd, cur_mss);
2910                 if (!len)
2911                         len = avail_wnd;
2912         }
2913         if (skb->len > len) {
2914                 if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb, len,
2915                                  cur_mss, GFP_ATOMIC))
2916                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2917         } else {
2918                 if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2919                         return -ENOMEM;
2920
2921                 diff = tcp_skb_pcount(skb);
2922                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, cur_mss);
2923                 diff -= tcp_skb_pcount(skb);
2924                 if (diff)
2925                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
2926                 avail_wnd = min_t(int, avail_wnd, cur_mss);
2927                 if (skb->len < avail_wnd)
2928                         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, avail_wnd);
2929         }
2930
2931         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
2932         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
2933                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
2934
2935         /* Update global and local TCP statistics. */
2936         segs = tcp_skb_pcount(skb);
2937         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS, segs);
2938         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2939                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2940         tp->total_retrans += segs;
2941         tp->bytes_retrans += skb->len;
2942
2943         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2944          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2945          * beyond what csum_start can cover.
2946          */
2947         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2948                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2949                 struct sk_buff *nskb;
2950
2951                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
2952                         nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2953                         err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2954                                      -ENOBUFS;
2955                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
2956
2957                 if (!err) {
2958                         tcp_update_skb_after_send(tp, skb);
2959                         tcp_rate_skb_sent(sk, skb);
2960                 }
2961         } else {
2962                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2963         }
2964
2965         if (BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB_FLAG))
2966                 tcp_call_bpf_3arg(sk, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB,
2967                                   TCP_SKB_CB(skb)->seq, segs, err);
2968
2969         if (likely(!err)) {
2970                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
2971                 trace_tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2972         } else if (err != -EBUSY) {
2973                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL, segs);
2974         }
2975         return err;
2976 }
2977
2978 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2979 {
2980         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2981         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs);
2982
2983         if (err == 0) {
2984 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2985                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2986                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2987                 }
2988 #endif
2989                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2990                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2991         }
2992
2993         /* Save stamp of the first (attempted) retransmit. */
2994         if (!tp->retrans_stamp)
2995                 tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
2996
2997         if (tp->undo_retrans < 0)
2998                 tp->undo_retrans = 0;
2999         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
3000         return err;
3001 }
3002
3003 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
3004  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
3005  * resending the rest of the retransmit queue, until either
3006  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
3007  */
3008 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
3009 {
3010         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3011         struct sk_buff *skb, *rtx_head, *hole = NULL;
3012         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3013         u32 max_segs;
3014         int mib_idx;
3015
3016         if (!tp->packets_out)
3017                 return;
3018
3019         rtx_head = tcp_rtx_queue_head(sk);
3020         skb = tp->retransmit_skb_hint ?: rtx_head;
3021         max_segs = tcp_tso_segs(sk, tcp_current_mss(sk));
3022         skb_rbtree_walk_from(skb) {
3023                 __u8 sacked;
3024                 int segs;
3025
3026                 if (tcp_pacing_check(sk))
3027                         break;
3028
3029                 /* we could do better than to assign each time */
3030                 if (!hole)
3031                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
3032
3033                 segs = tp->snd_cwnd - tcp_packets_in_flight(tp);
3034                 if (segs <= 0)
3035                         return;
3036                 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
3037                 /* In case tcp_shift_skb_data() have aggregated large skbs,
3038                  * we need to make sure not sending too bigs TSO packets
3039                  */
3040                 segs = min_t(int, segs, max_segs);
3041
3042                 if (tp->retrans_out >= tp->lost_out) {
3043                         break;
3044                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
3045                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
3046                                 hole = skb;
3047                         continue;
3048
3049                 } else {
3050                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
3051                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
3052                         else
3053                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
3054                 }
3055
3056                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
3057                         continue;
3058
3059                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 1))
3060                         return;
3061
3062                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs))
3063                         return;
3064
3065                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), mib_idx, tcp_skb_pcount(skb));
3066
3067                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
3068                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
3069
3070                 if (skb == rtx_head &&
3071                     icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_REO_TIMEOUT)
3072                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3073                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
3074                                                   TCP_RTO_MAX);
3075         }
3076 }
3077
3078 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
3079  * connection tear down and (memory) recovery.
3080  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
3081  * or even be forced to close flow without any FIN.
3082  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
3083  * with edge trigger epoll()
3084  */
3085 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
3086 {
3087         int delta, amt;
3088
3089         delta = size - sk->sk_forward_alloc;
3090         if (delta <= 0)
3091                 return;
3092         amt = sk_mem_pages(delta);
3093         sk->sk_forward_alloc += amt * SK_MEM_QUANTUM;
3094         sk_memory_allocated_add(sk, amt);
3095
3096         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg)
3097                 mem_cgroup_charge_skmem(sk->sk_memcg, amt);
3098 }
3099
3100 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
3101  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
3102  */
3103 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
3104 {
3105         struct sk_buff *skb, *tskb = tcp_write_queue_tail(sk);
3106         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3107
3108         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
3109          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
3110          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
3111          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
3112          */
3113         if (!tskb && tcp_under_memory_pressure(sk))
3114                 tskb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
3115
3116         if (tskb) {
3117 coalesce:
3118                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
3119                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
3120                 tp->write_seq++;
3121                 if (tcp_write_queue_empty(sk)) {
3122                         /* This means tskb was already sent.
3123                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
3124                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
3125                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
3126                          * does not change tp->snd_nxt.
3127                          */
3128                         tp->snd_nxt++;
3129                         return;
3130                 }
3131         } else {
3132                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
3133                 if (unlikely(!skb)) {
3134                         if (tskb)
3135                                 goto coalesce;
3136                         return;
3137                 }
3138                 INIT_LIST_HEAD(&skb->tcp_tsorted_anchor);
3139                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3140                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
3141                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
3142                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
3143                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
3144                 tcp_queue_skb(sk, skb);
3145         }
3146         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
3147 }
3148
3149 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
3150  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
3151  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
3152  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
3153  */
3154 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
3155 {
3156         struct sk_buff *skb;
3157
3158         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
3159
3160         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
3161         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
3162         if (!skb) {
3163                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3164                 return;
3165         }
3166
3167         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3168         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3169         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
3170                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
3171         tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3172         /* Send it off. */
3173         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
3174                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3175
3176         /* skb of trace_tcp_send_reset() keeps the skb that caused RST,
3177          * skb here is different to the troublesome skb, so use NULL
3178          */
3179         trace_tcp_send_reset(sk, NULL);
3180 }
3181
3182 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
3183  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
3184  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
3185  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
3186  * and rcv_wscale values will not be correct.
3187  */
3188 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
3189 {
3190         struct sk_buff *skb;
3191
3192         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
3193         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3194                 pr_err("%s: wrong queue state\n", __func__);
3195                 return -EFAULT;
3196         }
3197         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
3198                 if (skb_cloned(skb)) {
3199                         struct sk_buff *nskb;
3200
3201                         tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3202                                 nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
3203                         } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3204                         if (!nskb)
3205                                 return -ENOMEM;
3206                         INIT_LIST_HEAD(&nskb->tcp_tsorted_anchor);
3207                         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
3208                         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3209                         __skb_header_release(nskb);
3210                         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, nskb);
3211                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
3212                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
3213                         skb = nskb;
3214                 }
3215
3216                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
3217                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
3218         }
3219         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3220 }
3221
3222 /**
3223  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
3224  * sk: listener socket
3225  * dst: dst entry attached to the SYNACK
3226  * req: request_sock pointer
3227  *
3228  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3229  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
3230  */
3231 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3232                                 struct request_sock *req,
3233                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3234                                 enum tcp_synack_type synack_type)
3235 {
3236         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3237         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3238         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3239         struct tcp_out_options opts;
3240         struct sk_buff *skb;
3241         int tcp_header_size;
3242         struct tcphdr *th;
3243         int mss;
3244
3245         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3246         if (unlikely(!skb)) {
3247                 dst_release(dst);
3248                 return NULL;
3249         }
3250         /* Reserve space for headers. */
3251         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3252
3253         switch (synack_type) {
3254         case TCP_SYNACK_NORMAL:
3255                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3256                 break;
3257         case TCP_SYNACK_COOKIE:
3258                 /* Under synflood, we do not attach skb to a socket,
3259                  * to avoid false sharing.
3260                  */
3261                 break;
3262         case TCP_SYNACK_FASTOPEN:
3263                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3264                  * cpu might call us concurrently.
3265                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3266                  */
3267                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3268                 break;
3269         }
3270         skb_dst_set(skb, dst);
3271
3272         mss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3273
3274         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3275 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3276         if (unlikely(req->cookie_ts))
3277                 skb->skb_mstamp = cookie_init_timestamp(req);
3278         else
3279 #endif
3280                 skb->skb_mstamp = tcp_clock_us();
3281
3282 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3283         rcu_read_lock();
3284         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3285 #endif
3286         skb_set_hash(skb, tcp_rsk(req)->txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
3287         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, md5,
3288                                              foc, synack_type) + sizeof(*th);
3289
3290         skb_push(skb, tcp_header_size);
3291         skb_reset_transport_header(skb);
3292
3293         th = (struct tcphdr *)skb->data;
3294         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3295         th->syn = 1;
3296         th->ack = 1;
3297         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3298         th->source = htons(ireq->ir_num);
3299         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3300         skb->mark = ireq->ir_mark;
3301         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3302         th->seq = htonl(tcp_rsk(req)->snt_isn);
3303         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3304         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3305
3306         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3307         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3308         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), NULL, &opts);
3309         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3310         __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3311
3312 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3313         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3314         if (md5)
3315                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3316                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3317         rcu_read_unlock();
3318 #endif
3319
3320         /* Do not fool tcpdump (if any), clean our debris */
3321         skb->tstamp = 0;
3322         return skb;
3323 }
3324 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3325
3326 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3327 {
3328         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3329         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3330         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3331
3332         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3333                 return;
3334
3335         rcu_read_lock();
3336         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3337         if (likely(ca && try_module_get(ca->owner))) {
3338                 module_put(icsk->icsk_ca_ops->owner);
3339                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3340                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3341         }
3342         rcu_read_unlock();
3343 }
3344
3345 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3346 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3347 {
3348         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3349         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3350         __u8 rcv_wscale;
3351         u32 rcv_wnd;
3352
3353         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3354          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3355          */
3356         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
3357         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps)
3358                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
3359
3360 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3361         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk))
3362                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
3363 #endif
3364
3365         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3366         if (tp->rx_opt.user_mss)
3367                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3368         tp->max_window = 0;
3369         tcp_mtup_init(sk);
3370         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3371
3372         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3373
3374         if (!tp->window_clamp)
3375                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3376         tp->advmss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3377
3378         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3379
3380         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3381         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3382             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3383                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3384
3385         rcv_wnd = tcp_rwnd_init_bpf(sk);
3386         if (rcv_wnd == 0)
3387                 rcv_wnd = dst_metric(dst, RTAX_INITRWND);
3388
3389         tcp_select_initial_window(sk, tcp_full_space(sk),
3390                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3391                                   &tp->rcv_wnd,
3392                                   &tp->window_clamp,
3393                                   sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling,
3394                                   &rcv_wscale,
3395                                   rcv_wnd);
3396
3397         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3398         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3399
3400         sk->sk_err = 0;
3401         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3402         tp->snd_wnd = 0;
3403         tcp_init_wl(tp, 0);
3404         tcp_write_queue_purge(sk);
3405         tp->snd_una = tp->write_seq;
3406         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3407         tp->snd_up = tp->write_seq;
3408         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3409
3410         if (likely(!tp->repair))
3411                 tp->rcv_nxt = 0;
3412         else
3413                 tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3414         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3415         WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
3416
3417         inet_csk(sk)->icsk_rto = tcp_timeout_init(sk);
3418         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3419         tcp_clear_retrans(tp);
3420 }
3421
3422 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3423 {
3424         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3425         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3426
3427         tcb->end_seq += skb->len;
3428         __skb_header_release(skb);
3429         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
3430         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3431         WRITE_ONCE(tp->write_seq, tcb->end_seq);
3432         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3433 }
3434
3435 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3436  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3437  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3438  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3439  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3440  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3441  */
3442 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3443 {
3444         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3445         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3446         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3447         int space, err = 0;
3448         struct sk_buff *syn_data;
3449
3450         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3451         if (!tcp_fastopen_cookie_check(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie))
3452                 goto fallback;
3453
3454         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3455          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3456          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3457          */
3458         tp->rx_opt.mss_clamp = tcp_mss_clamp(tp, tp->rx_opt.mss_clamp);
3459         /* Sync mss_cache after updating the mss_clamp */
3460         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
3461
3462         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie) -
3463                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3464
3465         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3466
3467         /* limit to order-0 allocations */
3468         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3469
3470         syn_data = sk_stream_alloc_skb(sk, space, sk->sk_allocation, false);
3471         if (!syn_data)
3472                 goto fallback;
3473         syn_data->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3474         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3475         if (space) {
3476                 int copied = copy_from_iter(skb_put(syn_data, space), space,
3477                                             &fo->data->msg_iter);
3478                 if (unlikely(!copied)) {
3479                         tcp_skb_tsorted_anchor_cleanup(syn_data);
3480                         kfree_skb(syn_data);
3481                         goto fallback;
3482                 }
3483                 if (copied != space) {
3484                         skb_trim(syn_data, copied);
3485                         space = copied;
3486                 }
3487         }
3488         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3489         if (space == fo->size)
3490                 fo->data = NULL;
3491         fo->copied = space;
3492
3493         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3494         if (syn_data->len)
3495                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3496
3497         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3498
3499         syn->skb_mstamp = syn_data->skb_mstamp;
3500
3501         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3502          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3503          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3504          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3505          */
3506         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3507         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3508         if (!err) {
3509                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3510                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, syn_data);
3511                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3512                 goto done;
3513         }
3514
3515         /* data was not sent, put it in write_queue */
3516         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, syn_data);
3517         tp->packets_out -= tcp_skb_pcount(syn_data);
3518
3519 fallback:
3520         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3521         if (fo->cookie.len > 0)
3522                 fo->cookie.len = 0;
3523         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3524         if (err)
3525                 tp->syn_fastopen = 0;
3526 done:
3527         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3528         return err;
3529 }
3530
3531 /* Build a SYN and send it off. */
3532 int tcp_connect(struct sock *sk)
3533 {
3534         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3535         struct sk_buff *buff;
3536         int err;
3537
3538         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_TCP_CONNECT_CB, 0, NULL);
3539
3540         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3541                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3542
3543         tcp_connect_init(sk);
3544
3545         if (unlikely(tp->repair)) {
3546                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3547                 return 0;
3548         }
3549
3550         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, sk->sk_allocation, true);
3551         if (unlikely(!buff))
3552                 return -ENOBUFS;
3553
3554         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3555         tcp_mstamp_refresh(tp);
3556         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp(tp);
3557         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3558         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3559         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
3560
3561         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3562         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3563               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3564         if (err == -ECONNREFUSED)
3565                 return err;
3566
3567         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3568          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3569          */
3570         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3571         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3572         buff = tcp_send_head(sk);
3573         if (unlikely(buff)) {
3574                 tp->snd_nxt     = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3575                 tp->pushed_seq  = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3576         }
3577         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3578
3579         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3580         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3581                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3582         return 0;
3583 }
3584 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3585
3586 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3587  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3588  * for details.
3589  */
3590 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3591 {
3592         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3593         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3594         unsigned long timeout;
3595
3596         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3597                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3598                 int max_ato = HZ / 2;
3599
3600                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3601                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3602                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3603
3604                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3605
3606                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3607                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3608                  * directly.
3609                  */
3610                 if (tp->srtt_us) {
3611                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3612                                         TCP_DELACK_MIN);
3613
3614                         if (rtt < max_ato)
3615                                 max_ato = rtt;
3616                 }
3617
3618                 ato = min(ato, max_ato);
3619         }
3620
3621         /* Stay within the limit we were given */
3622         timeout = jiffies + ato;
3623
3624         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3625         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3626                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3627                  * send ACK now.
3628                  */
3629                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3630                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3631                         tcp_send_ack(sk);
3632                         return;
3633                 }
3634
3635                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3636                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3637         }
3638         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3639         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3640         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3641 }
3642
3643 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3644 void __tcp_send_ack(struct sock *sk, u32 rcv_nxt)
3645 {
3646         struct sk_buff *buff;
3647
3648         /* If we have been reset, we may not send again. */
3649         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3650                 return;
3651
3652         /* We are not putting this on the write queue, so
3653          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3654          * sock.
3655          */
3656         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3657                          sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3658         if (unlikely(!buff)) {
3659                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3660                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3661                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3662                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3663                 return;
3664         }
3665
3666         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3667         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3668         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3669
3670         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
3671          * too much.
3672          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
3673          */
3674         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
3675
3676         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3677         __tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, (__force gfp_t)0, rcv_nxt);
3678 }
3679 EXPORT_SYMBOL_GPL(__tcp_send_ack);
3680
3681 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3682 {
3683         __tcp_send_ack(sk, tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
3684 }
3685
3686 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3687  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3688  *
3689  * Question: what should we make while urgent mode?
3690  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3691  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3692  *
3693  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3694  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3695  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3696  */
3697 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
3698 {
3699         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3700         struct sk_buff *skb;
3701
3702         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3703         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3704                         sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3705         if (!skb)
3706                 return -1;
3707
3708         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3709         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3710         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3711          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3712          * send it.
3713          */
3714         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3715         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
3716         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, (__force gfp_t)0);
3717 }
3718
3719 /* Called from setsockopt( ... TCP_REPAIR ) */
3720 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3721 {
3722         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3723                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3724                 tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3725                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3726         }
3727 }
3728
3729 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3730 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
3731 {
3732         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3733         struct sk_buff *skb;
3734
3735         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3736                 return -1;
3737
3738         skb = tcp_send_head(sk);
3739         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3740                 int err;
3741                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3742                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3743
3744                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3745                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3746
3747                 /* We are probing the opening of a window
3748                  * but the window size is != 0
3749                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3750                  */
3751                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3752                     skb->len > mss) {
3753                         seg_size = min(seg_size, mss);
3754                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3755                         if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
3756                                          skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
3757                                 return -1;
3758                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3759                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
3760
3761                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3762                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3763                 if (!err)
3764                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3765                 return err;
3766         } else {
3767                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3768                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
3769                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
3770         }
3771 }
3772
3773 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3774  * a partial packet else a zero probe.
3775  */
3776 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3777 {
3778         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3779         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3780         struct net *net = sock_net(sk);
3781         unsigned long probe_max;
3782         int err;
3783
3784         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3785
3786         if (tp->packets_out || tcp_write_queue_empty(sk)) {
3787                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3788                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3789                 icsk->icsk_backoff = 0;
3790                 return;
3791         }
3792
3793         if (err <= 0) {
3794                 if (icsk->icsk_backoff < READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_retries2))
3795                         icsk->icsk_backoff++;
3796                 icsk->icsk_probes_out++;
3797                 probe_max = TCP_RTO_MAX;
3798         } else {
3799                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3800                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3801                  * Let local senders to fight for local resources.
3802                  *
3803                  * Use accumulated backoff yet.
3804                  */
3805                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3806                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3807                 probe_max = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
3808         }
3809         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3810                                   tcp_probe0_when(sk, probe_max),
3811                                   TCP_RTO_MAX);
3812 }
3813
3814 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
3815 {
3816         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
3817         struct flowi fl;
3818         int res;
3819
3820         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
3821         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, TCP_SYNACK_NORMAL);
3822         if (!res) {
3823                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
3824                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3825                 if (unlikely(tcp_passive_fastopen(sk)))
3826                         tcp_sk(sk)->total_retrans++;
3827                 trace_tcp_retransmit_synack(sk, req);
3828         }
3829         return res;
3830 }
3831 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);