Linux-libre 5.3.12-gnu
[librecmc/linux-libre.git] / net / ipv4 / tcp_output.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
4  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
5  *              interface as the means of communication with the user level.
6  *
7  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
8  *
9  * Authors:     Ross Biro
10  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
11  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
12  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
13  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
14  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
15  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
16  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
17  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
18  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
19  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
20  */
21
22 /*
23  * Changes:     Pedro Roque     :       Retransmit queue handled by TCP.
24  *                              :       Fragmentation on mtu decrease
25  *                              :       Segment collapse on retransmit
26  *                              :       AF independence
27  *
28  *              Linus Torvalds  :       send_delayed_ack
29  *              David S. Miller :       Charge memory using the right skb
30  *                                      during syn/ack processing.
31  *              David S. Miller :       Output engine completely rewritten.
32  *              Andrea Arcangeli:       SYNACK carry ts_recent in tsecr.
33  *              Cacophonix Gaul :       draft-minshall-nagle-01
34  *              J Hadi Salim    :       ECN support
35  *
36  */
37
38 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
39
40 #include <net/tcp.h>
41
42 #include <linux/compiler.h>
43 #include <linux/gfp.h>
44 #include <linux/module.h>
45 #include <linux/static_key.h>
46
47 #include <trace/events/tcp.h>
48
49 /* Refresh clocks of a TCP socket,
50  * ensuring monotically increasing values.
51  */
52 void tcp_mstamp_refresh(struct tcp_sock *tp)
53 {
54         u64 val = tcp_clock_ns();
55
56         tp->tcp_clock_cache = val;
57         tp->tcp_mstamp = div_u64(val, NSEC_PER_USEC);
58 }
59
60 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
61                            int push_one, gfp_t gfp);
62
63 /* Account for new data that has been sent to the network. */
64 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
65 {
66         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
67         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
68         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
69
70         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
71
72         __skb_unlink(skb, &sk->sk_write_queue);
73         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, skb);
74
75         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
76         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)
77                 tcp_rearm_rto(sk);
78
79         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT,
80                       tcp_skb_pcount(skb));
81 }
82
83 /* SND.NXT, if window was not shrunk or the amount of shrunk was less than one
84  * window scaling factor due to loss of precision.
85  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
86  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
87  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
88  * invalid. OK, let's make this for now:
89  */
90 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
91 {
92         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
93
94         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt) ||
95             (tp->rx_opt.wscale_ok &&
96              ((tp->snd_nxt - tcp_wnd_end(tp)) < (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale))))
97                 return tp->snd_nxt;
98         else
99                 return tcp_wnd_end(tp);
100 }
101
102 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
103  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
104  *
105  * 1. It is independent of path mtu.
106  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
107  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
108  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
109  *    large MSS.
110  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
111  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
112  *    This may be overridden via information stored in routing table.
113  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
114  *    probably even Jumbo".
115  */
116 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
117 {
118         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
119         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
120         int mss = tp->advmss;
121
122         if (dst) {
123                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
124
125                 if (metric < mss) {
126                         mss = metric;
127                         tp->advmss = mss;
128                 }
129         }
130
131         return (__u16)mss;
132 }
133
134 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
135  * This is the first part of cwnd validation mechanism.
136  */
137 void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, s32 delta)
138 {
139         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
140         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
141         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
142
143         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
144
145         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
146         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
147
148         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
149                 cwnd >>= 1;
150         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
151         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
152         tp->snd_cwnd_used = 0;
153 }
154
155 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
156 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
157                                 struct sock *sk)
158 {
159         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
160         const u32 now = tcp_jiffies32;
161
162         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
163                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
164
165         /* If this is the first data packet sent in response to the
166          * previous received data,
167          * and it is a reply for ato after last received packet,
168          * increase pingpong count.
169          */
170         if (before(tp->lsndtime, icsk->icsk_ack.lrcvtime) &&
171             (u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
172                 inet_csk_inc_pingpong_cnt(sk);
173
174         tp->lsndtime = now;
175 }
176
177 /* Account for an ACK we sent. */
178 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts,
179                                       u32 rcv_nxt)
180 {
181         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
182
183         if (unlikely(tp->compressed_ack > TCP_FASTRETRANS_THRESH)) {
184                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPACKCOMPRESSED,
185                               tp->compressed_ack - TCP_FASTRETRANS_THRESH);
186                 tp->compressed_ack = TCP_FASTRETRANS_THRESH;
187                 if (hrtimer_try_to_cancel(&tp->compressed_ack_timer) == 1)
188                         __sock_put(sk);
189         }
190
191         if (unlikely(rcv_nxt != tp->rcv_nxt))
192                 return;  /* Special ACK sent by DCTCP to reflect ECN */
193         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
194         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
195 }
196
197 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
198  * Based on the assumption that the given amount of space
199  * will be offered. Store the results in the tp structure.
200  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
201  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
202  * This MUST be enforced by all callers.
203  */
204 void tcp_select_initial_window(const struct sock *sk, int __space, __u32 mss,
205                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
206                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
207                                __u32 init_rcv_wnd)
208 {
209         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
210
211         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
212         if (*window_clamp == 0)
213                 (*window_clamp) = (U16_MAX << TCP_MAX_WSCALE);
214         space = min(*window_clamp, space);
215
216         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
217         if (space > mss)
218                 space = rounddown(space, mss);
219
220         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
221          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
222          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
223          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
224          * unless the remote has sent us a window scaling option,
225          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
226          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
227          */
228         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
229                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
230         else
231                 (*rcv_wnd) = min_t(u32, space, U16_MAX);
232
233         if (init_rcv_wnd)
234                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
235
236         *rcv_wscale = 0;
237         if (wscale_ok) {
238                 /* Set window scaling on max possible window */
239                 space = max_t(u32, space, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
240                 space = max_t(u32, space, sysctl_rmem_max);
241                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
242                 *rcv_wscale = clamp_t(int, ilog2(space) - 15,
243                                       0, TCP_MAX_WSCALE);
244         }
245         /* Set the clamp no higher than max representable value */
246         (*window_clamp) = min_t(__u32, U16_MAX << (*rcv_wscale), *window_clamp);
247 }
248 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
249
250 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
251  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
252  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
253  * frame.
254  */
255 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
256 {
257         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
258         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
259         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
260         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
261
262         /* Never shrink the offered window */
263         if (new_win < cur_win) {
264                 /* Danger Will Robinson!
265                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
266                  * we will not be able to advertise a zero
267                  * window in time.  --DaveM
268                  *
269                  * Relax Will Robinson.
270                  */
271                 if (new_win == 0)
272                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
273                                       LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
274                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
275         }
276         tp->rcv_wnd = new_win;
277         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
278
279         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
280          * scaled window.
281          */
282         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale &&
283             sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
284                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
285         else
286                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
287
288         /* RFC1323 scaling applied */
289         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
290
291         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
292         if (new_win == 0) {
293                 tp->pred_flags = 0;
294                 if (old_win)
295                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
296                                       LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
297         } else if (old_win == 0) {
298                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
299         }
300
301         return new_win;
302 }
303
304 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
305 static void tcp_ecn_send_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
306 {
307         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
308
309         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
310         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
311                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
312         else if (tcp_ca_needs_ecn(sk) ||
313                  tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk))
314                 INET_ECN_xmit(sk);
315 }
316
317 /* Packet ECN state for a SYN.  */
318 static void tcp_ecn_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
319 {
320         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
321         bool bpf_needs_ecn = tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk);
322         bool use_ecn = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1 ||
323                 tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn;
324
325         if (!use_ecn) {
326                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
327
328                 if (dst && dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_ECN))
329                         use_ecn = true;
330         }
331
332         tp->ecn_flags = 0;
333
334         if (use_ecn) {
335                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
336                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
337                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn)
338                         INET_ECN_xmit(sk);
339         }
340 }
341
342 static void tcp_ecn_clear_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
343 {
344         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn_fallback)
345                 /* tp->ecn_flags are cleared at a later point in time when
346                  * SYN ACK is ultimatively being received.
347                  */
348                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~(TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR);
349 }
350
351 static void
352 tcp_ecn_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
353 {
354         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
355                 th->ece = 1;
356 }
357
358 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
359  * be sent.
360  */
361 static void tcp_ecn_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
362                          struct tcphdr *th, int tcp_header_len)
363 {
364         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
365
366         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
367                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
368                 if (skb->len != tcp_header_len &&
369                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
370                         INET_ECN_xmit(sk);
371                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
372                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
373                                 th->cwr = 1;
374                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
375                         }
376                 } else if (!tcp_ca_needs_ecn(sk)) {
377                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
378                         INET_ECN_dontxmit(sk);
379                 }
380                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
381                         th->ece = 1;
382         }
383 }
384
385 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
386  * auto increment end seqno.
387  */
388 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
389 {
390         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
391
392         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
393         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
394
395         tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
396
397         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
398         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
399                 seq++;
400         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
401 }
402
403 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
404 {
405         return tp->snd_una != tp->snd_up;
406 }
407
408 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
409 #define OPTION_TS               (1 << 1)
410 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
411 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
412 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
413 #define OPTION_SMC              (1 << 9)
414
415 static void smc_options_write(__be32 *ptr, u16 *options)
416 {
417 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
418         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
419                 if (unlikely(OPTION_SMC & *options)) {
420                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
421                                        (TCPOPT_NOP  << 16) |
422                                        (TCPOPT_EXP <<  8) |
423                                        (TCPOLEN_EXP_SMC_BASE));
424                         *ptr++ = htonl(TCPOPT_SMC_MAGIC);
425                 }
426         }
427 #endif
428 }
429
430 struct tcp_out_options {
431         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
432         u16 mss;                /* 0 to disable */
433         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
434         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
435         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
436         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
437         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
438         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
439 };
440
441 /* Write previously computed TCP options to the packet.
442  *
443  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
444  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
445  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
446  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
447  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
448  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
449  * particular reason why the ordering would need to be changed).
450  *
451  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
452  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
453  */
454 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
455                               struct tcp_out_options *opts)
456 {
457         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
458
459         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
460                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
461                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
462                 /* overload cookie hash location */
463                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
464                 ptr += 4;
465         }
466
467         if (unlikely(opts->mss)) {
468                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
469                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
470                                opts->mss);
471         }
472
473         if (likely(OPTION_TS & options)) {
474                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
475                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
476                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
477                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
478                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
479                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
480                 } else {
481                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
482                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
483                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
484                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
485                 }
486                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
487                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
488         }
489
490         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
491                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
492                                (TCPOPT_NOP << 16) |
493                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
494                                TCPOLEN_SACK_PERM);
495         }
496
497         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
498                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
499                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
500                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
501                                opts->ws);
502         }
503
504         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
505                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
506                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
507                 int this_sack;
508
509                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
510                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
511                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
512                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
513                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
514
515                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
516                      ++this_sack) {
517                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
518                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
519                 }
520
521                 tp->rx_opt.dsack = 0;
522         }
523
524         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
525                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
526                 u8 *p = (u8 *)ptr;
527                 u32 len; /* Fast Open option length */
528
529                 if (foc->exp) {
530                         len = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
531                         *ptr = htonl((TCPOPT_EXP << 24) | (len << 16) |
532                                      TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
533                         p += TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE;
534                 } else {
535                         len = TCPOLEN_FASTOPEN_BASE + foc->len;
536                         *p++ = TCPOPT_FASTOPEN;
537                         *p++ = len;
538                 }
539
540                 memcpy(p, foc->val, foc->len);
541                 if ((len & 3) == 2) {
542                         p[foc->len] = TCPOPT_NOP;
543                         p[foc->len + 1] = TCPOPT_NOP;
544                 }
545                 ptr += (len + 3) >> 2;
546         }
547
548         smc_options_write(ptr, &options);
549 }
550
551 static void smc_set_option(const struct tcp_sock *tp,
552                            struct tcp_out_options *opts,
553                            unsigned int *remaining)
554 {
555 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
556         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
557                 if (tp->syn_smc) {
558                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
559                                 opts->options |= OPTION_SMC;
560                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
561                         }
562                 }
563         }
564 #endif
565 }
566
567 static void smc_set_option_cond(const struct tcp_sock *tp,
568                                 const struct inet_request_sock *ireq,
569                                 struct tcp_out_options *opts,
570                                 unsigned int *remaining)
571 {
572 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
573         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
574                 if (tp->syn_smc && ireq->smc_ok) {
575                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
576                                 opts->options |= OPTION_SMC;
577                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
578                         }
579                 }
580         }
581 #endif
582 }
583
584 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
585  * network wire format yet.
586  */
587 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
588                                 struct tcp_out_options *opts,
589                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
590 {
591         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
592         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
593         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
594
595         *md5 = NULL;
596 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
597         if (static_branch_unlikely(&tcp_md5_needed) &&
598             rcu_access_pointer(tp->md5sig_info)) {
599                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
600                 if (*md5) {
601                         opts->options |= OPTION_MD5;
602                         remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
603                 }
604         }
605 #endif
606
607         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
608          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
609          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
610          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
611          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
612          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
613          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
614          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
615          * going out.  */
616         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
617         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
618
619         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps && !*md5)) {
620                 opts->options |= OPTION_TS;
621                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset;
622                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
623                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
624         }
625         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling)) {
626                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
627                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
628                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
629         }
630         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_sack)) {
631                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
632                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
633                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
634         }
635
636         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
637                 u32 need = fastopen->cookie.len;
638
639                 need += fastopen->cookie.exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
640                                                TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
641                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
642                 if (remaining >= need) {
643                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
644                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
645                         remaining -= need;
646                         tp->syn_fastopen = 1;
647                         tp->syn_fastopen_exp = fastopen->cookie.exp ? 1 : 0;
648                 }
649         }
650
651         smc_set_option(tp, opts, &remaining);
652
653         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
654 }
655
656 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
657 static unsigned int tcp_synack_options(const struct sock *sk,
658                                        struct request_sock *req,
659                                        unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
660                                        struct tcp_out_options *opts,
661                                        const struct tcp_md5sig_key *md5,
662                                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
663 {
664         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
665         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
666
667 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
668         if (md5) {
669                 opts->options |= OPTION_MD5;
670                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
671
672                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
673                  * options. There was discussion about disabling SACK
674                  * rather than TS in order to fit in better with old,
675                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
676                  */
677                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
678         }
679 #endif
680
681         /* We always send an MSS option. */
682         opts->mss = mss;
683         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
684
685         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
686                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
687                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
688                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
689         }
690         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
691                 opts->options |= OPTION_TS;
692                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tcp_rsk(req)->ts_off;
693                 opts->tsecr = req->ts_recent;
694                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
695         }
696         if (likely(ireq->sack_ok)) {
697                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
698                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
699                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
700         }
701         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
702                 u32 need = foc->len;
703
704                 need += foc->exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
705                                    TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
706                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
707                 if (remaining >= need) {
708                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
709                         opts->fastopen_cookie = foc;
710                         remaining -= need;
711                 }
712         }
713
714         smc_set_option_cond(tcp_sk(sk), ireq, opts, &remaining);
715
716         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
717 }
718
719 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
720  * final wire format yet.
721  */
722 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
723                                         struct tcp_out_options *opts,
724                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
725 {
726         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
727         unsigned int size = 0;
728         unsigned int eff_sacks;
729
730         opts->options = 0;
731
732         *md5 = NULL;
733 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
734         if (static_branch_unlikely(&tcp_md5_needed) &&
735             rcu_access_pointer(tp->md5sig_info)) {
736                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
737                 if (*md5) {
738                         opts->options |= OPTION_MD5;
739                         size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
740                 }
741         }
742 #endif
743
744         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
745                 opts->options |= OPTION_TS;
746                 opts->tsval = skb ? tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset : 0;
747                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
748                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
749         }
750
751         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
752         if (unlikely(eff_sacks)) {
753                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
754                 opts->num_sack_blocks =
755                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
756                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
757                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
758                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
759                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
760         }
761
762         return size;
763 }
764
765
766 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
767  *
768  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
769  * to reduce RTT and bufferbloat.
770  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
771  *
772  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
773  * needs to be reallocated in a driver.
774  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
775  *
776  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
777  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
778  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
779  */
780 struct tsq_tasklet {
781         struct tasklet_struct   tasklet;
782         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
783 };
784 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
785
786 static void tcp_tsq_write(struct sock *sk)
787 {
788         if ((1 << sk->sk_state) &
789             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
790              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK)) {
791                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
792
793                 if (tp->lost_out > tp->retrans_out &&
794                     tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) {
795                         tcp_mstamp_refresh(tp);
796                         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
797                 }
798
799                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tp->nonagle,
800                                0, GFP_ATOMIC);
801         }
802 }
803
804 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
805 {
806         bh_lock_sock(sk);
807         if (!sock_owned_by_user(sk))
808                 tcp_tsq_write(sk);
809         else if (!test_and_set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags))
810                 sock_hold(sk);
811         bh_unlock_sock(sk);
812 }
813 /*
814  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
815  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
816  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
817  * interrupt us (non NAPI drivers)
818  */
819 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
820 {
821         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
822         LIST_HEAD(list);
823         unsigned long flags;
824         struct list_head *q, *n;
825         struct tcp_sock *tp;
826         struct sock *sk;
827
828         local_irq_save(flags);
829         list_splice_init(&tsq->head, &list);
830         local_irq_restore(flags);
831
832         list_for_each_safe(q, n, &list) {
833                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
834                 list_del(&tp->tsq_node);
835
836                 sk = (struct sock *)tp;
837                 smp_mb__before_atomic();
838                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &sk->sk_tsq_flags);
839
840                 tcp_tsq_handler(sk);
841                 sk_free(sk);
842         }
843 }
844
845 #define TCP_DEFERRED_ALL (TCPF_TSQ_DEFERRED |           \
846                           TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED |   \
847                           TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED |  \
848                           TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED)
849 /**
850  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
851  * @sk: socket
852  *
853  * called from release_sock() to perform protocol dependent
854  * actions before socket release.
855  */
856 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
857 {
858         unsigned long flags, nflags;
859
860         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
861         do {
862                 flags = sk->sk_tsq_flags;
863                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
864                         return;
865                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
866         } while (cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, flags, nflags) != flags);
867
868         if (flags & TCPF_TSQ_DEFERRED) {
869                 tcp_tsq_write(sk);
870                 __sock_put(sk);
871         }
872         /* Here begins the tricky part :
873          * We are called from release_sock() with :
874          * 1) BH disabled
875          * 2) sk_lock.slock spinlock held
876          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
877          *
878          * But following code is meant to be called from BH handlers,
879          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
880          */
881         sock_release_ownership(sk);
882
883         if (flags & TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED) {
884                 tcp_write_timer_handler(sk);
885                 __sock_put(sk);
886         }
887         if (flags & TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED) {
888                 tcp_delack_timer_handler(sk);
889                 __sock_put(sk);
890         }
891         if (flags & TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED) {
892                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
893                 __sock_put(sk);
894         }
895 }
896 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
897
898 void __init tcp_tasklet_init(void)
899 {
900         int i;
901
902         for_each_possible_cpu(i) {
903                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
904
905                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
906                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
907                              tcp_tasklet_func,
908                              (unsigned long)tsq);
909         }
910 }
911
912 /*
913  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
914  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
915  * hold qdisc lock.
916  */
917 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
918 {
919         struct sock *sk = skb->sk;
920         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
921         unsigned long flags, nval, oval;
922
923         /* Keep one reference on sk_wmem_alloc.
924          * Will be released by sk_free() from here or tcp_tasklet_func()
925          */
926         WARN_ON(refcount_sub_and_test(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc));
927
928         /* If this softirq is serviced by ksoftirqd, we are likely under stress.
929          * Wait until our queues (qdisc + devices) are drained.
930          * This gives :
931          * - less callbacks to tcp_write_xmit(), reducing stress (batches)
932          * - chance for incoming ACK (processed by another cpu maybe)
933          *   to migrate this flow (skb->ooo_okay will be eventually set)
934          */
935         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= SKB_TRUESIZE(1) && this_cpu_ksoftirqd() == current)
936                 goto out;
937
938         for (oval = READ_ONCE(sk->sk_tsq_flags);; oval = nval) {
939                 struct tsq_tasklet *tsq;
940                 bool empty;
941
942                 if (!(oval & TSQF_THROTTLED) || (oval & TSQF_QUEUED))
943                         goto out;
944
945                 nval = (oval & ~TSQF_THROTTLED) | TSQF_QUEUED;
946                 nval = cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, oval, nval);
947                 if (nval != oval)
948                         continue;
949
950                 /* queue this socket to tasklet queue */
951                 local_irq_save(flags);
952                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
953                 empty = list_empty(&tsq->head);
954                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
955                 if (empty)
956                         tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
957                 local_irq_restore(flags);
958                 return;
959         }
960 out:
961         sk_free(sk);
962 }
963
964 /* Note: Called under soft irq.
965  * We can call TCP stack right away, unless socket is owned by user.
966  */
967 enum hrtimer_restart tcp_pace_kick(struct hrtimer *timer)
968 {
969         struct tcp_sock *tp = container_of(timer, struct tcp_sock, pacing_timer);
970         struct sock *sk = (struct sock *)tp;
971
972         tcp_tsq_handler(sk);
973         sock_put(sk);
974
975         return HRTIMER_NORESTART;
976 }
977
978 static void tcp_update_skb_after_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
979                                       u64 prior_wstamp)
980 {
981         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
982
983         if (sk->sk_pacing_status != SK_PACING_NONE) {
984                 unsigned long rate = sk->sk_pacing_rate;
985
986                 /* Original sch_fq does not pace first 10 MSS
987                  * Note that tp->data_segs_out overflows after 2^32 packets,
988                  * this is a minor annoyance.
989                  */
990                 if (rate != ~0UL && rate && tp->data_segs_out >= 10) {
991                         u64 len_ns = div64_ul((u64)skb->len * NSEC_PER_SEC, rate);
992                         u64 credit = tp->tcp_wstamp_ns - prior_wstamp;
993
994                         /* take into account OS jitter */
995                         len_ns -= min_t(u64, len_ns / 2, credit);
996                         tp->tcp_wstamp_ns += len_ns;
997                 }
998         }
999         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
1000 }
1001
1002 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
1003  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
1004  * transmission and possible later retransmissions.
1005  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
1006  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
1007  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
1008  * device.
1009  *
1010  * We are working here with either a clone of the original
1011  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
1012  */
1013 static int __tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1014                               int clone_it, gfp_t gfp_mask, u32 rcv_nxt)
1015 {
1016         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1017         struct inet_sock *inet;
1018         struct tcp_sock *tp;
1019         struct tcp_skb_cb *tcb;
1020         struct tcp_out_options opts;
1021         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
1022         struct sk_buff *oskb = NULL;
1023         struct tcp_md5sig_key *md5;
1024         struct tcphdr *th;
1025         u64 prior_wstamp;
1026         int err;
1027
1028         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
1029         tp = tcp_sk(sk);
1030         prior_wstamp = tp->tcp_wstamp_ns;
1031         tp->tcp_wstamp_ns = max(tp->tcp_wstamp_ns, tp->tcp_clock_cache);
1032         skb->skb_mstamp_ns = tp->tcp_wstamp_ns;
1033         if (clone_it) {
1034                 TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq
1035                         - tp->snd_una;
1036                 oskb = skb;
1037
1038                 tcp_skb_tsorted_save(oskb) {
1039                         if (unlikely(skb_cloned(oskb)))
1040                                 skb = pskb_copy(oskb, gfp_mask);
1041                         else
1042                                 skb = skb_clone(oskb, gfp_mask);
1043                 } tcp_skb_tsorted_restore(oskb);
1044
1045                 if (unlikely(!skb))
1046                         return -ENOBUFS;
1047         }
1048
1049         inet = inet_sk(sk);
1050         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
1051         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
1052
1053         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
1054                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
1055         else
1056                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
1057                                                            &md5);
1058         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
1059
1060         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
1061          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
1062          * which holds one reference to sk.
1063          *
1064          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
1065          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
1066          */
1067         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
1068
1069         /* If we had to use memory reserve to allocate this skb,
1070          * this might cause drops if packet is looped back :
1071          * Other socket might not have SOCK_MEMALLOC.
1072          * Packets not looped back do not care about pfmemalloc.
1073          */
1074         skb->pfmemalloc = 0;
1075
1076         skb_push(skb, tcp_header_size);
1077         skb_reset_transport_header(skb);
1078
1079         skb_orphan(skb);
1080         skb->sk = sk;
1081         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? __sock_wfree : tcp_wfree;
1082         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
1083         refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
1084
1085         skb_set_dst_pending_confirm(skb, sk->sk_dst_pending_confirm);
1086
1087         /* Build TCP header and checksum it. */
1088         th = (struct tcphdr *)skb->data;
1089         th->source              = inet->inet_sport;
1090         th->dest                = inet->inet_dport;
1091         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
1092         th->ack_seq             = htonl(rcv_nxt);
1093         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
1094                                         tcb->tcp_flags);
1095
1096         th->check               = 0;
1097         th->urg_ptr             = 0;
1098
1099         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
1100         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1101                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1102                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1103                         th->urg = 1;
1104                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1105                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1106                         th->urg = 1;
1107                 }
1108         }
1109
1110         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
1111         skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1112         if (likely(!(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
1113                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1114                 tcp_ecn_send(sk, skb, th, tcp_header_size);
1115         } else {
1116                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1117                  * is never scaled.
1118                  */
1119                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1120         }
1121 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1122         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1123         if (md5) {
1124                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
1125                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1126                                                md5, sk, skb);
1127         }
1128 #endif
1129
1130         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
1131
1132         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1133                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb), rcv_nxt);
1134
1135         if (skb->len != tcp_header_size) {
1136                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1137                 tp->data_segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1138                 tp->bytes_sent += skb->len - tcp_header_size;
1139         }
1140
1141         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1142                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1143                               tcp_skb_pcount(skb));
1144
1145         tp->segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1146         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
1147         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1148         skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
1149
1150         /* Leave earliest departure time in skb->tstamp (skb->skb_mstamp_ns) */
1151
1152         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1153         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1154                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1155
1156         tcp_add_tx_delay(skb, tp);
1157
1158         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(sk, skb, &inet->cork.fl);
1159
1160         if (unlikely(err > 0)) {
1161                 tcp_enter_cwr(sk);
1162                 err = net_xmit_eval(err);
1163         }
1164         if (!err && oskb) {
1165                 tcp_update_skb_after_send(sk, oskb, prior_wstamp);
1166                 tcp_rate_skb_sent(sk, oskb);
1167         }
1168         return err;
1169 }
1170
1171 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
1172                             gfp_t gfp_mask)
1173 {
1174         return __tcp_transmit_skb(sk, skb, clone_it, gfp_mask,
1175                                   tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
1176 }
1177
1178 /* This routine just queues the buffer for sending.
1179  *
1180  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1181  * otherwise socket can stall.
1182  */
1183 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1184 {
1185         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1186
1187         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1188         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1189         __skb_header_release(skb);
1190         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1191         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1192         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1193 }
1194
1195 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1196 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1197 {
1198         if (skb->len <= mss_now) {
1199                 /* Avoid the costly divide in the normal
1200                  * non-TSO case.
1201                  */
1202                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1203                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1204         } else {
1205                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1206                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1207         }
1208 }
1209
1210 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1211  * tweaks to fix counters
1212  */
1213 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1214 {
1215         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1216
1217         tp->packets_out -= decr;
1218
1219         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1220                 tp->sacked_out -= decr;
1221         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1222                 tp->retrans_out -= decr;
1223         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1224                 tp->lost_out -= decr;
1225
1226         /* Reno case is special. Sigh... */
1227         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1228                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1229
1230         if (tp->lost_skb_hint &&
1231             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1232             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
1233                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1234
1235         tcp_verify_left_out(tp);
1236 }
1237
1238 static bool tcp_has_tx_tstamp(const struct sk_buff *skb)
1239 {
1240         return TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack ||
1241                 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP);
1242 }
1243
1244 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1245 {
1246         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1247
1248         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(skb)) &&
1249             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1250                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1251                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1252
1253                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1254                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1255                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1256                 TCP_SKB_CB(skb2)->txstamp_ack = TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack;
1257                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack = 0;
1258         }
1259 }
1260
1261 static void tcp_skb_fragment_eor(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1262 {
1263         TCP_SKB_CB(skb2)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1264         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 0;
1265 }
1266
1267 /* Insert buff after skb on the write or rtx queue of sk.  */
1268 static void tcp_insert_write_queue_after(struct sk_buff *skb,
1269                                          struct sk_buff *buff,
1270                                          struct sock *sk,
1271                                          enum tcp_queue tcp_queue)
1272 {
1273         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE)
1274                 __skb_queue_after(&sk->sk_write_queue, skb, buff);
1275         else
1276                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
1277 }
1278
1279 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1280  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1281  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1282  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1283  */
1284 int tcp_fragment(struct sock *sk, enum tcp_queue tcp_queue,
1285                  struct sk_buff *skb, u32 len,
1286                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1287 {
1288         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1289         struct sk_buff *buff;
1290         int nsize, old_factor;
1291         long limit;
1292         int nlen;
1293         u8 flags;
1294
1295         if (WARN_ON(len > skb->len))
1296                 return -EINVAL;
1297
1298         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1299         if (nsize < 0)
1300                 nsize = 0;
1301
1302         /* tcp_sendmsg() can overshoot sk_wmem_queued by one full size skb.
1303          * We need some allowance to not penalize applications setting small
1304          * SO_SNDBUF values.
1305          * Also allow first and last skb in retransmit queue to be split.
1306          */
1307         limit = sk->sk_sndbuf + 2 * SKB_TRUESIZE(GSO_MAX_SIZE);
1308         if (unlikely((sk->sk_wmem_queued >> 1) > limit &&
1309                      tcp_queue != TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE &&
1310                      skb != tcp_rtx_queue_head(sk) &&
1311                      skb != tcp_rtx_queue_tail(sk))) {
1312                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPWQUEUETOOBIG);
1313                 return -ENOMEM;
1314         }
1315
1316         if (skb_unclone(skb, gfp))
1317                 return -ENOMEM;
1318
1319         /* Get a new skb... force flag on. */
1320         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp, true);
1321         if (!buff)
1322                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1323         skb_copy_decrypted(buff, skb);
1324
1325         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1326         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1327         nlen = skb->len - len - nsize;
1328         buff->truesize += nlen;
1329         skb->truesize -= nlen;
1330
1331         /* Correct the sequence numbers. */
1332         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1333         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1334         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1335
1336         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1337         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1338         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1339         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1340         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1341         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1342
1343         skb_split(skb, buff, len);
1344
1345         buff->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1346
1347         buff->tstamp = skb->tstamp;
1348         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1349
1350         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1351
1352         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1353         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1354         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1355
1356         /* Update delivered info for the new segment */
1357         TCP_SKB_CB(buff)->tx = TCP_SKB_CB(skb)->tx;
1358
1359         /* If this packet has been sent out already, we must
1360          * adjust the various packet counters.
1361          */
1362         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1363                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1364                         tcp_skb_pcount(buff);
1365
1366                 if (diff)
1367                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1368         }
1369
1370         /* Link BUFF into the send queue. */
1371         __skb_header_release(buff);
1372         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, tcp_queue);
1373         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE)
1374                 list_add(&buff->tcp_tsorted_anchor, &skb->tcp_tsorted_anchor);
1375
1376         return 0;
1377 }
1378
1379 /* This is similar to __pskb_pull_tail(). The difference is that pulled
1380  * data is not copied, but immediately discarded.
1381  */
1382 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1383 {
1384         struct skb_shared_info *shinfo;
1385         int i, k, eat;
1386
1387         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1388         if (eat) {
1389                 __skb_pull(skb, eat);
1390                 len -= eat;
1391                 if (!len)
1392                         return 0;
1393         }
1394         eat = len;
1395         k = 0;
1396         shinfo = skb_shinfo(skb);
1397         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1398                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1399
1400                 if (size <= eat) {
1401                         skb_frag_unref(skb, i);
1402                         eat -= size;
1403                 } else {
1404                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1405                         if (eat) {
1406                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1407                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1408                                 eat = 0;
1409                         }
1410                         k++;
1411                 }
1412         }
1413         shinfo->nr_frags = k;
1414
1415         skb->data_len -= len;
1416         skb->len = skb->data_len;
1417         return len;
1418 }
1419
1420 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1421 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1422 {
1423         u32 delta_truesize;
1424
1425         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1426                 return -ENOMEM;
1427
1428         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1429
1430         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1431         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1432
1433         if (delta_truesize) {
1434                 skb->truesize      -= delta_truesize;
1435                 sk->sk_wmem_queued -= delta_truesize;
1436                 sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1437                 sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1438         }
1439
1440         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1441         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1442                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1443
1444         return 0;
1445 }
1446
1447 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1448 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1449 {
1450         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1451         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1452         int mss_now;
1453
1454         /* Calculate base mss without TCP options:
1455            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1456          */
1457         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1458
1459         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1460         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1461                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1462
1463                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1464                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1465         }
1466
1467         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1468         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1469                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1470
1471         /* Now subtract optional transport overhead */
1472         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1473
1474         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1475         mss_now = max(mss_now, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_snd_mss);
1476         return mss_now;
1477 }
1478
1479 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1480 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1481 {
1482         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1483         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1484                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1485 }
1486
1487 /* Inverse of above */
1488 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1489 {
1490         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1491         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1492         int mtu;
1493
1494         mtu = mss +
1495               tp->tcp_header_len +
1496               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1497               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1498
1499         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1500         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1501                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1502
1503                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1504                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1505         }
1506         return mtu;
1507 }
1508 EXPORT_SYMBOL(tcp_mss_to_mtu);
1509
1510 /* MTU probing init per socket */
1511 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1512 {
1513         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1514         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1515         struct net *net = sock_net(sk);
1516
1517         icsk->icsk_mtup.enabled = net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1518         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1519                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1520         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss);
1521         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1522         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1523                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
1524 }
1525 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1526
1527 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1528
1529    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1530    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1531
1532    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1533    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1534    It also does not include TCP options.
1535
1536    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1537
1538    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1539    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1540    taking into account current pmtu, but never exceeds
1541    tp->rx_opt.mss_clamp.
1542
1543    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1544    DOES NOT include either tcp or ip options.
1545
1546    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1547    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1548  */
1549 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1550 {
1551         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1552         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1553         int mss_now;
1554
1555         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1556                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1557
1558         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1559         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1560
1561         /* And store cached results */
1562         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1563         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1564                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1565         tp->mss_cache = mss_now;
1566
1567         return mss_now;
1568 }
1569 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1570
1571 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1572  * and even PMTU discovery events into account.
1573  */
1574 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1575 {
1576         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1577         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1578         u32 mss_now;
1579         unsigned int header_len;
1580         struct tcp_out_options opts;
1581         struct tcp_md5sig_key *md5;
1582
1583         mss_now = tp->mss_cache;
1584
1585         if (dst) {
1586                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1587                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1588                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1589         }
1590
1591         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1592                      sizeof(struct tcphdr);
1593         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1594          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1595          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1596          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1597         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1598                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1599                 mss_now -= delta;
1600         }
1601
1602         return mss_now;
1603 }
1604
1605 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1606  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1607  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1608  */
1609 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1610 {
1611         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1612
1613         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1614             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1615                 /* Limited by application or receiver window. */
1616                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1617                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1618                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1619                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1620                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1621                 }
1622                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1623         }
1624         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1625 }
1626
1627 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1628 {
1629         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1630         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1631
1632         /* Track the maximum number of outstanding packets in each
1633          * window, and remember whether we were cwnd-limited then.
1634          */
1635         if (!before(tp->snd_una, tp->max_packets_seq) ||
1636             tp->packets_out > tp->max_packets_out) {
1637                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1638                 tp->max_packets_seq = tp->snd_nxt;
1639                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1640         }
1641
1642         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1643                 /* Network is feed fully. */
1644                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1645                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1646         } else {
1647                 /* Network starves. */
1648                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1649                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1650
1651                 if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1652                     (s32)(tcp_jiffies32 - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto &&
1653                     !ca_ops->cong_control)
1654                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1655
1656                 /* The following conditions together indicate the starvation
1657                  * is caused by insufficient sender buffer:
1658                  * 1) just sent some data (see tcp_write_xmit)
1659                  * 2) not cwnd limited (this else condition)
1660                  * 3) no more data to send (tcp_write_queue_empty())
1661                  * 4) application is hitting buffer limit (SOCK_NOSPACE)
1662                  */
1663                 if (tcp_write_queue_empty(sk) && sk->sk_socket &&
1664                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags) &&
1665                     (1 << sk->sk_state) & (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT))
1666                         tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
1667         }
1668 }
1669
1670 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1671 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1672 {
1673         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1674                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1675 }
1676
1677 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1678  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1679  * The test is really :
1680  * if ((skb->len % mss) != 0)
1681  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1682  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1683  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1684  */
1685 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1686                                 const struct sk_buff *skb)
1687 {
1688         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1689                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1690 }
1691
1692 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1693  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1694  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1695  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1696  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1697  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1698  */
1699 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1700                             int nonagle)
1701 {
1702         return partial &&
1703                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1704                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1705 }
1706
1707 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1708  * to send one TSO packet per ms
1709  */
1710 static u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now,
1711                             int min_tso_segs)
1712 {
1713         u32 bytes, segs;
1714
1715         bytes = min_t(unsigned long,
1716                       sk->sk_pacing_rate >> sk->sk_pacing_shift,
1717                       sk->sk_gso_max_size - 1 - MAX_TCP_HEADER);
1718
1719         /* Goal is to send at least one packet per ms,
1720          * not one big TSO packet every 100 ms.
1721          * This preserves ACK clocking and is consistent
1722          * with tcp_tso_should_defer() heuristic.
1723          */
1724         segs = max_t(u32, bytes / mss_now, min_tso_segs);
1725
1726         return segs;
1727 }
1728
1729 /* Return the number of segments we want in the skb we are transmitting.
1730  * See if congestion control module wants to decide; otherwise, autosize.
1731  */
1732 static u32 tcp_tso_segs(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1733 {
1734         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1735         u32 min_tso, tso_segs;
1736
1737         min_tso = ca_ops->min_tso_segs ?
1738                         ca_ops->min_tso_segs(sk) :
1739                         sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_tso_segs;
1740
1741         tso_segs = tcp_tso_autosize(sk, mss_now, min_tso);
1742         return min_t(u32, tso_segs, sk->sk_gso_max_segs);
1743 }
1744
1745 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1746 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1747                                         const struct sk_buff *skb,
1748                                         unsigned int mss_now,
1749                                         unsigned int max_segs,
1750                                         int nonagle)
1751 {
1752         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1753         u32 partial, needed, window, max_len;
1754
1755         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1756         max_len = mss_now * max_segs;
1757
1758         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1759                 return max_len;
1760
1761         needed = min(skb->len, window);
1762
1763         if (max_len <= needed)
1764                 return max_len;
1765
1766         partial = needed % mss_now;
1767         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1768          * to include this last segment in this skb.
1769          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1770          */
1771         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1772                 return needed - partial;
1773
1774         return needed;
1775 }
1776
1777 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1778  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1779  */
1780 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1781                                          const struct sk_buff *skb)
1782 {
1783         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
1784
1785         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1786         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1787             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1788                 return 1;
1789
1790         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1791         cwnd = tp->snd_cwnd;
1792         if (in_flight >= cwnd)
1793                 return 0;
1794
1795         /* For better scheduling, ensure we have at least
1796          * 2 GSO packets in flight.
1797          */
1798         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
1799         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
1800 }
1801
1802 /* Initialize TSO state of a skb.
1803  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1804  * SKB onto the wire.
1805  */
1806 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1807 {
1808         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1809
1810         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1811                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1812                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1813         }
1814         return tso_segs;
1815 }
1816
1817
1818 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1819  * sent now.
1820  */
1821 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1822                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1823 {
1824         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1825          * write_queue (they have no chances to get new data).
1826          *
1827          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1828          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1829          */
1830         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1831                 return true;
1832
1833         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1834         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1835                 return true;
1836
1837         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1838                 return true;
1839
1840         return false;
1841 }
1842
1843 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1844 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1845                              const struct sk_buff *skb,
1846                              unsigned int cur_mss)
1847 {
1848         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1849
1850         if (skb->len > cur_mss)
1851                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1852
1853         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1854 }
1855
1856 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1857  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1858  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1859  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1860  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1861  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1862  */
1863 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1864                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1865 {
1866         int nlen = skb->len - len;
1867         struct sk_buff *buff;
1868         u8 flags;
1869
1870         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1871         if (skb->len != skb->data_len)
1872                 return tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
1873                                     skb, len, mss_now, gfp);
1874
1875         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp, true);
1876         if (unlikely(!buff))
1877                 return -ENOMEM;
1878         skb_copy_decrypted(buff, skb);
1879
1880         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1881         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1882         buff->truesize += nlen;
1883         skb->truesize -= nlen;
1884
1885         /* Correct the sequence numbers. */
1886         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1887         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1888         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1889
1890         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1891         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1892         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1893         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1894
1895         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1896         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1897
1898         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1899
1900         buff->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1901         skb_split(skb, buff, len);
1902         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1903
1904         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1905         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1906         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1907
1908         /* Link BUFF into the send queue. */
1909         __skb_header_release(buff);
1910         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE);
1911
1912         return 0;
1913 }
1914
1915 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1916  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1917  *
1918  * This algorithm is from John Heffner.
1919  */
1920 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1921                                  bool *is_cwnd_limited,
1922                                  bool *is_rwnd_limited,
1923                                  u32 max_segs)
1924 {
1925         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1926         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1927         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1928         struct sk_buff *head;
1929         int win_divisor;
1930         s64 delta;
1931
1932         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
1933                 goto send_now;
1934
1935         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
1936          * only if the last write was recent (1 ms).
1937          * Note that tp->tcp_wstamp_ns can be in the future if we have
1938          * packets waiting in a qdisc or device for EDT delivery.
1939          */
1940         delta = tp->tcp_clock_cache - tp->tcp_wstamp_ns - NSEC_PER_MSEC;
1941         if (delta > 0)
1942                 goto send_now;
1943
1944         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1945
1946         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1);
1947         BUG_ON(tp->snd_cwnd <= in_flight);
1948
1949         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1950
1951         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1952         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1953
1954         limit = min(send_win, cong_win);
1955
1956         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1957         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
1958                 goto send_now;
1959
1960         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1961         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1962                 goto send_now;
1963
1964         win_divisor = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1965         if (win_divisor) {
1966                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1967
1968                 /* If at least some fraction of a window is available,
1969                  * just use it.
1970                  */
1971                 chunk /= win_divisor;
1972                 if (limit >= chunk)
1973                         goto send_now;
1974         } else {
1975                 /* Different approach, try not to defer past a single
1976                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1977                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1978                  * then send now.
1979                  */
1980                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1981                         goto send_now;
1982         }
1983
1984         /* TODO : use tsorted_sent_queue ? */
1985         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
1986         if (!head)
1987                 goto send_now;
1988         delta = tp->tcp_clock_cache - head->tstamp;
1989         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
1990         if ((s64)(delta - (u64)NSEC_PER_USEC * (tp->srtt_us >> 4)) < 0)
1991                 goto send_now;
1992
1993         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
1994          * Three cases are tracked :
1995          * 1) We are cwnd-limited
1996          * 2) We are rwnd-limited
1997          * 3) We are application limited.
1998          */
1999         if (cong_win < send_win) {
2000                 if (cong_win <= skb->len) {
2001                         *is_cwnd_limited = true;
2002                         return true;
2003                 }
2004         } else {
2005                 if (send_win <= skb->len) {
2006                         *is_rwnd_limited = true;
2007                         return true;
2008                 }
2009         }
2010
2011         /* If this packet won't get more data, do not wait. */
2012         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) ||
2013             TCP_SKB_CB(skb)->eor)
2014                 goto send_now;
2015
2016         return true;
2017
2018 send_now:
2019         return false;
2020 }
2021
2022 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
2023 {
2024         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2025         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2026         struct net *net = sock_net(sk);
2027         u32 interval;
2028         s32 delta;
2029
2030         interval = net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval;
2031         delta = tcp_jiffies32 - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
2032         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
2033                 int mss = tcp_current_mss(sk);
2034
2035                 /* Update current search range */
2036                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2037                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
2038                         sizeof(struct tcphdr) +
2039                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
2040                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
2041
2042                 /* Update probe time stamp */
2043                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
2044         }
2045 }
2046
2047 static bool tcp_can_coalesce_send_queue_head(struct sock *sk, int len)
2048 {
2049         struct sk_buff *skb, *next;
2050
2051         skb = tcp_send_head(sk);
2052         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2053                 if (len <= skb->len)
2054                         break;
2055
2056                 if (unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->eor) || tcp_has_tx_tstamp(skb))
2057                         return false;
2058
2059                 len -= skb->len;
2060         }
2061
2062         return true;
2063 }
2064
2065 /* Create a new MTU probe if we are ready.
2066  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
2067  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
2068  * changes resulting in larger path MTUs.
2069  *
2070  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
2071  *         1 if a probe was sent,
2072  *         -1 otherwise
2073  */
2074 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
2075 {
2076         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2077         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2078         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
2079         struct net *net = sock_net(sk);
2080         int probe_size;
2081         int size_needed;
2082         int copy, len;
2083         int mss_now;
2084         int interval;
2085
2086         /* Not currently probing/verifying,
2087          * not in recovery,
2088          * have enough cwnd, and
2089          * not SACKing (the variable headers throw things off)
2090          */
2091         if (likely(!icsk->icsk_mtup.enabled ||
2092                    icsk->icsk_mtup.probe_size ||
2093                    inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
2094                    tp->snd_cwnd < 11 ||
2095                    tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack))
2096                 return -1;
2097
2098         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
2099          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
2100          * smaller than a threshold, backoff from probing.
2101          */
2102         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2103         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
2104                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
2105         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
2106         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
2107         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
2108          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
2109          * probing process by not resetting search range to its orignal.
2110          */
2111         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
2112                 interval < net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold) {
2113                 /* Check whether enough time has elaplased for
2114                  * another round of probing.
2115                  */
2116                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
2117                 return -1;
2118         }
2119
2120         /* Have enough data in the send queue to probe? */
2121         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
2122                 return -1;
2123
2124         if (tp->snd_wnd < size_needed)
2125                 return -1;
2126         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
2127                 return 0;
2128
2129         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
2130         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
2131                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
2132                         return -1;
2133                 else
2134                         return 0;
2135         }
2136
2137         if (!tcp_can_coalesce_send_queue_head(sk, probe_size))
2138                 return -1;
2139
2140         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
2141         nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC, false);
2142         if (!nskb)
2143                 return -1;
2144         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2145         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2146
2147         skb = tcp_send_head(sk);
2148         skb_copy_decrypted(nskb, skb);
2149
2150         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2151         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
2152         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
2153         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
2154         nskb->csum = 0;
2155         nskb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2156
2157         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
2158         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
2159
2160         len = 0;
2161         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2162                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
2163                 skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
2164
2165                 if (skb->len <= copy) {
2166                         /* We've eaten all the data from this skb.
2167                          * Throw it away. */
2168                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2169                         /* If this is the last SKB we copy and eor is set
2170                          * we need to propagate it to the new skb.
2171                          */
2172                         TCP_SKB_CB(nskb)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
2173                         tcp_skb_collapse_tstamp(nskb, skb);
2174                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2175                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2176                 } else {
2177                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2178                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2179                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
2180                                 skb_pull(skb, copy);
2181                         } else {
2182                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
2183                                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2184                         }
2185                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2186                 }
2187
2188                 len += copy;
2189
2190                 if (len >= probe_size)
2191                         break;
2192         }
2193         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2194
2195         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2196          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2197          */
2198         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2199                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2200                  * effectively two packets. */
2201                 tp->snd_cwnd--;
2202                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2203
2204                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2205                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2206                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2207
2208                 return 1;
2209         }
2210
2211         return -1;
2212 }
2213
2214 static bool tcp_pacing_check(struct sock *sk)
2215 {
2216         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2217
2218         if (!tcp_needs_internal_pacing(sk))
2219                 return false;
2220
2221         if (tp->tcp_wstamp_ns <= tp->tcp_clock_cache)
2222                 return false;
2223
2224         if (!hrtimer_is_queued(&tp->pacing_timer)) {
2225                 hrtimer_start(&tp->pacing_timer,
2226                               ns_to_ktime(tp->tcp_wstamp_ns),
2227                               HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_SOFT);
2228                 sock_hold(sk);
2229         }
2230         return true;
2231 }
2232
2233 /* TCP Small Queues :
2234  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2235  * (These limits are doubled for retransmits)
2236  * This allows for :
2237  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2238  *  - faster recovery
2239  *  - high rates
2240  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2241  * of queued bytes to ensure line rate.
2242  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2243  */
2244 static bool tcp_small_queue_check(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
2245                                   unsigned int factor)
2246 {
2247         unsigned long limit;
2248
2249         limit = max_t(unsigned long,
2250                       2 * skb->truesize,
2251                       sk->sk_pacing_rate >> sk->sk_pacing_shift);
2252         if (sk->sk_pacing_status == SK_PACING_NONE)
2253                 limit = min_t(unsigned long, limit,
2254                               sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_limit_output_bytes);
2255         limit <<= factor;
2256
2257         if (static_branch_unlikely(&tcp_tx_delay_enabled) &&
2258             tcp_sk(sk)->tcp_tx_delay) {
2259                 u64 extra_bytes = (u64)sk->sk_pacing_rate * tcp_sk(sk)->tcp_tx_delay;
2260
2261                 /* TSQ is based on skb truesize sum (sk_wmem_alloc), so we
2262                  * approximate our needs assuming an ~100% skb->truesize overhead.
2263                  * USEC_PER_SEC is approximated by 2^20.
2264                  * do_div(extra_bytes, USEC_PER_SEC/2) is replaced by a right shift.
2265                  */
2266                 extra_bytes >>= (20 - 1);
2267                 limit += extra_bytes;
2268         }
2269         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2270                 /* Always send skb if rtx queue is empty.
2271                  * No need to wait for TX completion to call us back,
2272                  * after softirq/tasklet schedule.
2273                  * This helps when TX completions are delayed too much.
2274                  */
2275                 if (tcp_rtx_queue_empty(sk))
2276                         return false;
2277
2278                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2279                 /* It is possible TX completion already happened
2280                  * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2281                  * test again the condition.
2282                  */
2283                 smp_mb__after_atomic();
2284                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2285                         return true;
2286         }
2287         return false;
2288 }
2289
2290 static void tcp_chrono_set(struct tcp_sock *tp, const enum tcp_chrono new)
2291 {
2292         const u32 now = tcp_jiffies32;
2293         enum tcp_chrono old = tp->chrono_type;
2294
2295         if (old > TCP_CHRONO_UNSPEC)
2296                 tp->chrono_stat[old - 1] += now - tp->chrono_start;
2297         tp->chrono_start = now;
2298         tp->chrono_type = new;
2299 }
2300
2301 void tcp_chrono_start(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2302 {
2303         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2304
2305         /* If there are multiple conditions worthy of tracking in a
2306          * chronograph then the highest priority enum takes precedence
2307          * over the other conditions. So that if something "more interesting"
2308          * starts happening, stop the previous chrono and start a new one.
2309          */
2310         if (type > tp->chrono_type)
2311                 tcp_chrono_set(tp, type);
2312 }
2313
2314 void tcp_chrono_stop(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2315 {
2316         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2317
2318
2319         /* There are multiple conditions worthy of tracking in a
2320          * chronograph, so that the highest priority enum takes
2321          * precedence over the other conditions (see tcp_chrono_start).
2322          * If a condition stops, we only stop chrono tracking if
2323          * it's the "most interesting" or current chrono we are
2324          * tracking and starts busy chrono if we have pending data.
2325          */
2326         if (tcp_rtx_and_write_queues_empty(sk))
2327                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_UNSPEC);
2328         else if (type == tp->chrono_type)
2329                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_BUSY);
2330 }
2331
2332 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2333  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2334  * window for us.
2335  *
2336  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2337  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2338  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2339  *
2340  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2341  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2342
2343  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2344  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2345  */
2346 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2347                            int push_one, gfp_t gfp)
2348 {
2349         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2350         struct sk_buff *skb;
2351         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2352         int cwnd_quota;
2353         int result;
2354         bool is_cwnd_limited = false, is_rwnd_limited = false;
2355         u32 max_segs;
2356
2357         sent_pkts = 0;
2358
2359         tcp_mstamp_refresh(tp);
2360         if (!push_one) {
2361                 /* Do MTU probing. */
2362                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2363                 if (!result) {
2364                         return false;
2365                 } else if (result > 0) {
2366                         sent_pkts = 1;
2367                 }
2368         }
2369
2370         max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
2371         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2372                 unsigned int limit;
2373
2374                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2375                         /* "skb_mstamp_ns" is used as a start point for the retransmit timer */
2376                         skb->skb_mstamp_ns = tp->tcp_wstamp_ns = tp->tcp_clock_cache;
2377                         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
2378                         tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2379                         goto repair; /* Skip network transmission */
2380                 }
2381
2382                 if (tcp_pacing_check(sk))
2383                         break;
2384
2385                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2386                 BUG_ON(!tso_segs);
2387
2388                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2389                 if (!cwnd_quota) {
2390                         if (push_one == 2)
2391                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2392                                 cwnd_quota = 1;
2393                         else
2394                                 break;
2395                 }
2396
2397                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now))) {
2398                         is_rwnd_limited = true;
2399                         break;
2400                 }
2401
2402                 if (tso_segs == 1) {
2403                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2404                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2405                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2406                                 break;
2407                 } else {
2408                         if (!push_one &&
2409                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2410                                                  &is_rwnd_limited, max_segs))
2411                                 break;
2412                 }
2413
2414                 limit = mss_now;
2415                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2416                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2417                                                     min_t(unsigned int,
2418                                                           cwnd_quota,
2419                                                           max_segs),
2420                                                     nonagle);
2421
2422                 if (skb->len > limit &&
2423                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2424                         break;
2425
2426                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 0))
2427                         break;
2428
2429                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2430                         break;
2431
2432 repair:
2433                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2434                  * This call will increment packets_out.
2435                  */
2436                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2437
2438                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2439                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2440
2441                 if (push_one)
2442                         break;
2443         }
2444
2445         if (is_rwnd_limited)
2446                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2447         else
2448                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2449
2450         if (likely(sent_pkts)) {
2451                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2452                         tp->prr_out += sent_pkts;
2453
2454                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2455                 if (push_one != 2)
2456                         tcp_schedule_loss_probe(sk, false);
2457                 is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd);
2458                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2459                 return false;
2460         }
2461         return !tp->packets_out && !tcp_write_queue_empty(sk);
2462 }
2463
2464 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk, bool advancing_rto)
2465 {
2466         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2467         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2468         u32 timeout, rto_delta_us;
2469         int early_retrans;
2470
2471         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2472          * finishes.
2473          */
2474         if (tp->fastopen_rsk)
2475                 return false;
2476
2477         early_retrans = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_early_retrans;
2478         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2479          * not in loss recovery, that are either limited by cwnd or application.
2480          */
2481         if ((early_retrans != 3 && early_retrans != 4) ||
2482             !tp->packets_out || !tcp_is_sack(tp) ||
2483             (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open &&
2484              icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR))
2485                 return false;
2486
2487         /* Probe timeout is 2*rtt. Add minimum RTO to account
2488          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2489          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2490          */
2491         if (tp->srtt_us) {
2492                 timeout = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 2);
2493                 if (tp->packets_out == 1)
2494                         timeout += TCP_RTO_MIN;
2495                 else
2496                         timeout += TCP_TIMEOUT_MIN;
2497         } else {
2498                 timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
2499         }
2500
2501         /* If the RTO formula yields an earlier time, then use that time. */
2502         rto_delta_us = advancing_rto ?
2503                         jiffies_to_usecs(inet_csk(sk)->icsk_rto) :
2504                         tcp_rto_delta_us(sk);  /* How far in future is RTO? */
2505         if (rto_delta_us > 0)
2506                 timeout = min_t(u32, timeout, usecs_to_jiffies(rto_delta_us));
2507
2508         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2509                              TCP_RTO_MAX, NULL);
2510         return true;
2511 }
2512
2513 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2514  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2515  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2516  */
2517 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2518                                     const struct sk_buff *skb)
2519 {
2520         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2521                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2522                               LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2523                 return true;
2524         }
2525         return false;
2526 }
2527
2528 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2529  * retransmit the last segment.
2530  */
2531 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2532 {
2533         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2534         struct sk_buff *skb;
2535         int pcount;
2536         int mss = tcp_current_mss(sk);
2537
2538         skb = tcp_send_head(sk);
2539         if (skb && tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2540                 pcount = tp->packets_out;
2541                 tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2542                 if (tp->packets_out > pcount)
2543                         goto probe_sent;
2544                 goto rearm_timer;
2545         }
2546         skb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
2547         if (unlikely(!skb)) {
2548                 WARN_ONCE(tp->packets_out,
2549                           "invalid inflight: %u state %u cwnd %u mss %d\n",
2550                           tp->packets_out, sk->sk_state, tp->snd_cwnd, mss);
2551                 inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2552                 return;
2553         }
2554
2555         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2556         if (tp->tlp_high_seq)
2557                 goto rearm_timer;
2558
2559         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2560                 goto rearm_timer;
2561
2562         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2563         if (WARN_ON(!pcount))
2564                 goto rearm_timer;
2565
2566         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2567                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
2568                                           (pcount - 1) * mss, mss,
2569                                           GFP_ATOMIC)))
2570                         goto rearm_timer;
2571                 skb = skb_rb_next(skb);
2572         }
2573
2574         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2575                 goto rearm_timer;
2576
2577         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1))
2578                 goto rearm_timer;
2579
2580         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2581         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2582
2583 probe_sent:
2584         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2585         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2586         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2587 rearm_timer:
2588         tcp_rearm_rto(sk);
2589 }
2590
2591 /* Push out any pending frames which were held back due to
2592  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2593  * The socket must be locked by the caller.
2594  */
2595 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2596                                int nonagle)
2597 {
2598         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2599          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2600          * all will be happy.
2601          */
2602         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2603                 return;
2604
2605         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2606                            sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC)))
2607                 tcp_check_probe_timer(sk);
2608 }
2609
2610 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2611  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2612  */
2613 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2614 {
2615         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2616
2617         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2618
2619         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2620 }
2621
2622 /* This function returns the amount that we can raise the
2623  * usable window based on the following constraints
2624  *
2625  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2626  * 2. We limit memory per socket
2627  *
2628  * RFC 1122:
2629  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2630  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2631  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2632  *
2633  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2634  * it at least MSS bytes.
2635  *
2636  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2637  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2638  *
2639  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2640  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2641  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2642  * window to always advance by a single byte.
2643  *
2644  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2645  * then this will not be a problem.
2646  *
2647  * BSD seems to make the following compromise:
2648  *
2649  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2650  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2651  *      then set the window to 0.
2652  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2653  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2654  *      and from being larger than the largest representable value.
2655  *
2656  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2657  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2658  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2659  * those cases where the window is constrained on the sender side
2660  * because the pipeline is full.
2661  *
2662  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2663  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2664  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2665  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2666  * of having a fixed window size at almost all times.
2667  *
2668  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2669  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2670  *
2671  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2672  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2673  */
2674 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2675 {
2676         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2677         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2678         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2679          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2680          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2681          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2682          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2683          */
2684         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2685         int free_space = tcp_space(sk);
2686         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2687         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2688         int window;
2689
2690         if (unlikely(mss > full_space)) {
2691                 mss = full_space;
2692                 if (mss <= 0)
2693                         return 0;
2694         }
2695         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2696                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2697
2698                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
2699                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2700                                                4U * tp->advmss);
2701
2702                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2703                  * increase it due to wscale.
2704                  */
2705                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2706
2707                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2708                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2709                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2710                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2711                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2712                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2713                  */
2714                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2715                         return 0;
2716         }
2717
2718         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2719                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2720
2721         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2722          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2723          */
2724         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2725                 window = free_space;
2726
2727                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2728                  * Import case: prevent zero window announcement if
2729                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2730                  */
2731                 window = ALIGN(window, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
2732         } else {
2733                 window = tp->rcv_wnd;
2734                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2735                  * Window clamp already applied above.
2736                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2737                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2738                  * and multiply from happening most of the time.
2739                  * We also don't do any window rounding when the free space
2740                  * is too small.
2741                  */
2742                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2743                         window = rounddown(free_space, mss);
2744                 else if (mss == full_space &&
2745                          free_space > window + (full_space >> 1))
2746                         window = free_space;
2747         }
2748
2749         return window;
2750 }
2751
2752 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
2753                              const struct sk_buff *next_skb)
2754 {
2755         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(next_skb))) {
2756                 const struct skb_shared_info *next_shinfo =
2757                         skb_shinfo(next_skb);
2758                 struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
2759
2760                 shinfo->tx_flags |= next_shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
2761                 shinfo->tskey = next_shinfo->tskey;
2762                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack |=
2763                         TCP_SKB_CB(next_skb)->txstamp_ack;
2764         }
2765 }
2766
2767 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2768 static bool tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2769 {
2770         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2771         struct sk_buff *next_skb = skb_rb_next(skb);
2772         int next_skb_size;
2773
2774         next_skb_size = next_skb->len;
2775
2776         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2777
2778         if (next_skb_size) {
2779                 if (next_skb_size <= skb_availroom(skb))
2780                         skb_copy_bits(next_skb, 0, skb_put(skb, next_skb_size),
2781                                       next_skb_size);
2782                 else if (!tcp_skb_shift(skb, next_skb, 1, next_skb_size))
2783                         return false;
2784         }
2785         tcp_highest_sack_replace(sk, next_skb, skb);
2786
2787         /* Update sequence range on original skb. */
2788         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2789
2790         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2791         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2792
2793         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2794          * packet counting does not break.
2795          */
2796         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2797         TCP_SKB_CB(skb)->eor = TCP_SKB_CB(next_skb)->eor;
2798
2799         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2800         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2801         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2802                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2803
2804         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2805
2806         tcp_skb_collapse_tstamp(skb, next_skb);
2807
2808         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(next_skb, sk);
2809         return true;
2810 }
2811
2812 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2813 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2814 {
2815         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2816                 return false;
2817         if (skb_cloned(skb))
2818                 return false;
2819         /* Some heuristics for collapsing over SACK'd could be invented */
2820         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2821                 return false;
2822
2823         return true;
2824 }
2825
2826 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2827  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2828  */
2829 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2830                                      int space)
2831 {
2832         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2833         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2834         bool first = true;
2835
2836         if (!sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_retrans_collapse)
2837                 return;
2838         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2839                 return;
2840
2841         skb_rbtree_walk_from_safe(skb, tmp) {
2842                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2843                         break;
2844
2845                 if (!tcp_skb_can_collapse_to(to))
2846                         break;
2847
2848                 space -= skb->len;
2849
2850                 if (first) {
2851                         first = false;
2852                         continue;
2853                 }
2854
2855                 if (space < 0)
2856                         break;
2857
2858                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2859                         break;
2860
2861                 if (!tcp_collapse_retrans(sk, to))
2862                         break;
2863         }
2864 }
2865
2866 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2867  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2868  * error occurred which prevented the send.
2869  */
2870 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2871 {
2872         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2873         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2874         unsigned int cur_mss;
2875         int diff, len, err;
2876
2877
2878         /* Inconclusive MTU probe */
2879         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
2880                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2881
2882         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2883          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2884          */
2885         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2886             min_t(u32, sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2),
2887                   sk->sk_sndbuf))
2888                 return -EAGAIN;
2889
2890         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2891                 return -EBUSY;
2892
2893         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2894                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))) {
2895                         WARN_ON_ONCE(1);
2896                         return -EINVAL;
2897                 }
2898                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2899                         return -ENOMEM;
2900         }
2901
2902         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2903                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2904
2905         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2906
2907         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2908          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2909          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2910          * our retransmit serves as a zero window probe.
2911          */
2912         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2913             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2914                 return -EAGAIN;
2915
2916         len = cur_mss * segs;
2917         if (skb->len > len) {
2918                 if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb, len,
2919                                  cur_mss, GFP_ATOMIC))
2920                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2921         } else {
2922                 if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2923                         return -ENOMEM;
2924
2925                 diff = tcp_skb_pcount(skb);
2926                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, cur_mss);
2927                 diff -= tcp_skb_pcount(skb);
2928                 if (diff)
2929                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
2930                 if (skb->len < cur_mss)
2931                         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2932         }
2933
2934         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
2935         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
2936                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
2937
2938         /* Update global and local TCP statistics. */
2939         segs = tcp_skb_pcount(skb);
2940         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS, segs);
2941         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2942                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2943         tp->total_retrans += segs;
2944         tp->bytes_retrans += skb->len;
2945
2946         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2947          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2948          * beyond what csum_start can cover.
2949          */
2950         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2951                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2952                 struct sk_buff *nskb;
2953
2954                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
2955                         nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2956                         err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2957                                      -ENOBUFS;
2958                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
2959
2960                 if (!err) {
2961                         tcp_update_skb_after_send(sk, skb, tp->tcp_wstamp_ns);
2962                         tcp_rate_skb_sent(sk, skb);
2963                 }
2964         } else {
2965                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2966         }
2967
2968         /* To avoid taking spuriously low RTT samples based on a timestamp
2969          * for a transmit that never happened, always mark EVER_RETRANS
2970          */
2971         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
2972
2973         if (BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB_FLAG))
2974                 tcp_call_bpf_3arg(sk, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB,
2975                                   TCP_SKB_CB(skb)->seq, segs, err);
2976
2977         if (likely(!err)) {
2978                 trace_tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2979         } else if (err != -EBUSY) {
2980                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL, segs);
2981         }
2982         return err;
2983 }
2984
2985 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2986 {
2987         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2988         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs);
2989
2990         if (err == 0) {
2991 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2992                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2993                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2994                 }
2995 #endif
2996                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2997                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2998         }
2999
3000         /* Save stamp of the first (attempted) retransmit. */
3001         if (!tp->retrans_stamp)
3002                 tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
3003
3004         if (tp->undo_retrans < 0)
3005                 tp->undo_retrans = 0;
3006         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
3007         return err;
3008 }
3009
3010 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
3011  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
3012  * resending the rest of the retransmit queue, until either
3013  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
3014  */
3015 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
3016 {
3017         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3018         struct sk_buff *skb, *rtx_head, *hole = NULL;
3019         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3020         u32 max_segs;
3021         int mib_idx;
3022
3023         if (!tp->packets_out)
3024                 return;
3025
3026         rtx_head = tcp_rtx_queue_head(sk);
3027         skb = tp->retransmit_skb_hint ?: rtx_head;
3028         max_segs = tcp_tso_segs(sk, tcp_current_mss(sk));
3029         skb_rbtree_walk_from(skb) {
3030                 __u8 sacked;
3031                 int segs;
3032
3033                 if (tcp_pacing_check(sk))
3034                         break;
3035
3036                 /* we could do better than to assign each time */
3037                 if (!hole)
3038                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
3039
3040                 segs = tp->snd_cwnd - tcp_packets_in_flight(tp);
3041                 if (segs <= 0)
3042                         return;
3043                 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
3044                 /* In case tcp_shift_skb_data() have aggregated large skbs,
3045                  * we need to make sure not sending too bigs TSO packets
3046                  */
3047                 segs = min_t(int, segs, max_segs);
3048
3049                 if (tp->retrans_out >= tp->lost_out) {
3050                         break;
3051                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
3052                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
3053                                 hole = skb;
3054                         continue;
3055
3056                 } else {
3057                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
3058                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
3059                         else
3060                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
3061                 }
3062
3063                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
3064                         continue;
3065
3066                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 1))
3067                         return;
3068
3069                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs))
3070                         return;
3071
3072                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), mib_idx, tcp_skb_pcount(skb));
3073
3074                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
3075                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
3076
3077                 if (skb == rtx_head &&
3078                     icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_REO_TIMEOUT)
3079                         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3080                                              inet_csk(sk)->icsk_rto,
3081                                              TCP_RTO_MAX,
3082                                              skb);
3083         }
3084 }
3085
3086 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
3087  * connection tear down and (memory) recovery.
3088  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
3089  * or even be forced to close flow without any FIN.
3090  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
3091  * with edge trigger epoll()
3092  */
3093 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
3094 {
3095         int amt;
3096
3097         if (size <= sk->sk_forward_alloc)
3098                 return;
3099         amt = sk_mem_pages(size);
3100         sk->sk_forward_alloc += amt * SK_MEM_QUANTUM;
3101         sk_memory_allocated_add(sk, amt);
3102
3103         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg)
3104                 mem_cgroup_charge_skmem(sk->sk_memcg, amt);
3105 }
3106
3107 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
3108  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
3109  */
3110 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
3111 {
3112         struct sk_buff *skb, *tskb = tcp_write_queue_tail(sk);
3113         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3114
3115         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
3116          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
3117          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
3118          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
3119          */
3120         if (!tskb && tcp_under_memory_pressure(sk))
3121                 tskb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
3122
3123         if (tskb) {
3124                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
3125                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
3126                 tp->write_seq++;
3127                 if (tcp_write_queue_empty(sk)) {
3128                         /* This means tskb was already sent.
3129                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
3130                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
3131                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
3132                          * does not change tp->snd_nxt.
3133                          */
3134                         tp->snd_nxt++;
3135                         return;
3136                 }
3137         } else {
3138                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
3139                 if (unlikely(!skb))
3140                         return;
3141
3142                 INIT_LIST_HEAD(&skb->tcp_tsorted_anchor);
3143                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3144                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
3145                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
3146                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
3147                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
3148                 tcp_queue_skb(sk, skb);
3149         }
3150         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
3151 }
3152
3153 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
3154  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
3155  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
3156  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
3157  */
3158 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
3159 {
3160         struct sk_buff *skb;
3161
3162         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
3163
3164         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
3165         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
3166         if (!skb) {
3167                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3168                 return;
3169         }
3170
3171         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3172         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3173         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
3174                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
3175         tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3176         /* Send it off. */
3177         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
3178                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3179
3180         /* skb of trace_tcp_send_reset() keeps the skb that caused RST,
3181          * skb here is different to the troublesome skb, so use NULL
3182          */
3183         trace_tcp_send_reset(sk, NULL);
3184 }
3185
3186 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
3187  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
3188  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
3189  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
3190  * and rcv_wscale values will not be correct.
3191  */
3192 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
3193 {
3194         struct sk_buff *skb;
3195
3196         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
3197         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3198                 pr_err("%s: wrong queue state\n", __func__);
3199                 return -EFAULT;
3200         }
3201         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
3202                 if (skb_cloned(skb)) {
3203                         struct sk_buff *nskb;
3204
3205                         tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3206                                 nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
3207                         } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3208                         if (!nskb)
3209                                 return -ENOMEM;
3210                         INIT_LIST_HEAD(&nskb->tcp_tsorted_anchor);
3211                         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3212                         __skb_header_release(nskb);
3213                         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, nskb);
3214                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
3215                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
3216                         skb = nskb;
3217                 }
3218
3219                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
3220                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
3221         }
3222         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3223 }
3224
3225 /**
3226  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
3227  * sk: listener socket
3228  * dst: dst entry attached to the SYNACK
3229  * req: request_sock pointer
3230  *
3231  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3232  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
3233  */
3234 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3235                                 struct request_sock *req,
3236                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3237                                 enum tcp_synack_type synack_type)
3238 {
3239         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3240         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3241         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3242         struct tcp_out_options opts;
3243         struct sk_buff *skb;
3244         int tcp_header_size;
3245         struct tcphdr *th;
3246         int mss;
3247         u64 now;
3248
3249         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3250         if (unlikely(!skb)) {
3251                 dst_release(dst);
3252                 return NULL;
3253         }
3254         /* Reserve space for headers. */
3255         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3256
3257         switch (synack_type) {
3258         case TCP_SYNACK_NORMAL:
3259                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3260                 break;
3261         case TCP_SYNACK_COOKIE:
3262                 /* Under synflood, we do not attach skb to a socket,
3263                  * to avoid false sharing.
3264                  */
3265                 break;
3266         case TCP_SYNACK_FASTOPEN:
3267                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3268                  * cpu might call us concurrently.
3269                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3270                  */
3271                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3272                 break;
3273         }
3274         skb_dst_set(skb, dst);
3275
3276         mss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3277
3278         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3279         now = tcp_clock_ns();
3280 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3281         if (unlikely(req->cookie_ts))
3282                 skb->skb_mstamp_ns = cookie_init_timestamp(req);
3283         else
3284 #endif
3285         {
3286                 skb->skb_mstamp_ns = now;
3287                 if (!tcp_rsk(req)->snt_synack) /* Timestamp first SYNACK */
3288                         tcp_rsk(req)->snt_synack = tcp_skb_timestamp_us(skb);
3289         }
3290
3291 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3292         rcu_read_lock();
3293         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3294 #endif
3295         skb_set_hash(skb, tcp_rsk(req)->txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
3296         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, md5,
3297                                              foc) + sizeof(*th);
3298
3299         skb_push(skb, tcp_header_size);
3300         skb_reset_transport_header(skb);
3301
3302         th = (struct tcphdr *)skb->data;
3303         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3304         th->syn = 1;
3305         th->ack = 1;
3306         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3307         th->source = htons(ireq->ir_num);
3308         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3309         skb->mark = ireq->ir_mark;
3310         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3311         th->seq = htonl(tcp_rsk(req)->snt_isn);
3312         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3313         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3314
3315         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3316         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3317         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), NULL, &opts);
3318         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3319         __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3320
3321 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3322         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3323         if (md5)
3324                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3325                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3326         rcu_read_unlock();
3327 #endif
3328
3329         skb->skb_mstamp_ns = now;
3330         tcp_add_tx_delay(skb, tp);
3331
3332         return skb;
3333 }
3334 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3335
3336 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3337 {
3338         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3339         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3340         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3341
3342         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3343                 return;
3344
3345         rcu_read_lock();
3346         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3347         if (likely(ca && try_module_get(ca->owner))) {
3348                 module_put(icsk->icsk_ca_ops->owner);
3349                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3350                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3351         }
3352         rcu_read_unlock();
3353 }
3354
3355 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3356 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3357 {
3358         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3359         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3360         __u8 rcv_wscale;
3361         u32 rcv_wnd;
3362
3363         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3364          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3365          */
3366         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
3367         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps)
3368                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
3369
3370 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3371         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk))
3372                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
3373 #endif
3374
3375         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3376         if (tp->rx_opt.user_mss)
3377                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3378         tp->max_window = 0;
3379         tcp_mtup_init(sk);
3380         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3381
3382         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3383
3384         if (!tp->window_clamp)
3385                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3386         tp->advmss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3387
3388         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3389
3390         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3391         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3392             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3393                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3394
3395         rcv_wnd = tcp_rwnd_init_bpf(sk);
3396         if (rcv_wnd == 0)
3397                 rcv_wnd = dst_metric(dst, RTAX_INITRWND);
3398
3399         tcp_select_initial_window(sk, tcp_full_space(sk),
3400                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3401                                   &tp->rcv_wnd,
3402                                   &tp->window_clamp,
3403                                   sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling,
3404                                   &rcv_wscale,
3405                                   rcv_wnd);
3406
3407         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3408         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3409
3410         sk->sk_err = 0;
3411         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3412         tp->snd_wnd = 0;
3413         tcp_init_wl(tp, 0);
3414         tcp_write_queue_purge(sk);
3415         tp->snd_una = tp->write_seq;
3416         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3417         tp->snd_up = tp->write_seq;
3418         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3419
3420         if (likely(!tp->repair))
3421                 tp->rcv_nxt = 0;
3422         else
3423                 tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3424         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3425         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
3426
3427         inet_csk(sk)->icsk_rto = tcp_timeout_init(sk);
3428         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3429         tcp_clear_retrans(tp);
3430 }
3431
3432 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3433 {
3434         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3435         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3436
3437         tcb->end_seq += skb->len;
3438         __skb_header_release(skb);
3439         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
3440         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3441         tp->write_seq = tcb->end_seq;
3442         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3443 }
3444
3445 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3446  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3447  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3448  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3449  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3450  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3451  */
3452 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3453 {
3454         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3455         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3456         int space, err = 0;
3457         struct sk_buff *syn_data;
3458
3459         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3460         if (!tcp_fastopen_cookie_check(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie))
3461                 goto fallback;
3462
3463         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3464          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3465          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3466          */
3467         tp->rx_opt.mss_clamp = tcp_mss_clamp(tp, tp->rx_opt.mss_clamp);
3468
3469         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
3470                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3471
3472         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3473
3474         /* limit to order-0 allocations */
3475         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3476
3477         syn_data = sk_stream_alloc_skb(sk, space, sk->sk_allocation, false);
3478         if (!syn_data)
3479                 goto fallback;
3480         syn_data->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3481         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3482         if (space) {
3483                 int copied = copy_from_iter(skb_put(syn_data, space), space,
3484                                             &fo->data->msg_iter);
3485                 if (unlikely(!copied)) {
3486                         tcp_skb_tsorted_anchor_cleanup(syn_data);
3487                         kfree_skb(syn_data);
3488                         goto fallback;
3489                 }
3490                 if (copied != space) {
3491                         skb_trim(syn_data, copied);
3492                         space = copied;
3493                 }
3494                 skb_zcopy_set(syn_data, fo->uarg, NULL);
3495         }
3496         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3497         if (space == fo->size)
3498                 fo->data = NULL;
3499         fo->copied = space;
3500
3501         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3502         if (syn_data->len)
3503                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3504
3505         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3506
3507         syn->skb_mstamp_ns = syn_data->skb_mstamp_ns;
3508
3509         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3510          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3511          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3512          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3513          */
3514         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3515         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3516         if (!err) {
3517                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3518                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, syn_data);
3519                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3520                 goto done;
3521         }
3522
3523         /* data was not sent, put it in write_queue */
3524         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, syn_data);
3525         tp->packets_out -= tcp_skb_pcount(syn_data);
3526
3527 fallback:
3528         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3529         if (fo->cookie.len > 0)
3530                 fo->cookie.len = 0;
3531         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3532         if (err)
3533                 tp->syn_fastopen = 0;
3534 done:
3535         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3536         return err;
3537 }
3538
3539 /* Build a SYN and send it off. */
3540 int tcp_connect(struct sock *sk)
3541 {
3542         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3543         struct sk_buff *buff;
3544         int err;
3545
3546         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_TCP_CONNECT_CB, 0, NULL);
3547
3548         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3549                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3550
3551         tcp_connect_init(sk);
3552
3553         if (unlikely(tp->repair)) {
3554                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3555                 return 0;
3556         }
3557
3558         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, sk->sk_allocation, true);
3559         if (unlikely(!buff))
3560                 return -ENOBUFS;
3561
3562         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3563         tcp_mstamp_refresh(tp);
3564         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp(tp);
3565         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3566         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3567         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
3568
3569         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3570         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3571               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3572         if (err == -ECONNREFUSED)
3573                 return err;
3574
3575         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3576          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3577          */
3578         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3579         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3580         buff = tcp_send_head(sk);
3581         if (unlikely(buff)) {
3582                 tp->snd_nxt     = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3583                 tp->pushed_seq  = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3584         }
3585         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3586
3587         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3588         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3589                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3590         return 0;
3591 }
3592 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3593
3594 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3595  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3596  * for details.
3597  */
3598 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3599 {
3600         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3601         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3602         unsigned long timeout;
3603
3604         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3605                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3606                 int max_ato = HZ / 2;
3607
3608                 if (inet_csk_in_pingpong_mode(sk) ||
3609                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3610                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3611
3612                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3613
3614                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3615                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3616                  * directly.
3617                  */
3618                 if (tp->srtt_us) {
3619                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3620                                         TCP_DELACK_MIN);
3621
3622                         if (rtt < max_ato)
3623                                 max_ato = rtt;
3624                 }
3625
3626                 ato = min(ato, max_ato);
3627         }
3628
3629         /* Stay within the limit we were given */
3630         timeout = jiffies + ato;
3631
3632         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3633         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3634                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3635                  * send ACK now.
3636                  */
3637                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3638                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3639                         tcp_send_ack(sk);
3640                         return;
3641                 }
3642
3643                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3644                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3645         }
3646         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3647         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3648         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3649 }
3650
3651 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3652 void __tcp_send_ack(struct sock *sk, u32 rcv_nxt)
3653 {
3654         struct sk_buff *buff;
3655
3656         /* If we have been reset, we may not send again. */
3657         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3658                 return;
3659
3660         /* We are not putting this on the write queue, so
3661          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3662          * sock.
3663          */
3664         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3665                          sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3666         if (unlikely(!buff)) {
3667                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3668                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3669                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3670                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3671                 return;
3672         }
3673
3674         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3675         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3676         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3677
3678         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
3679          * too much.
3680          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
3681          */
3682         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
3683
3684         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3685         __tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, (__force gfp_t)0, rcv_nxt);
3686 }
3687 EXPORT_SYMBOL_GPL(__tcp_send_ack);
3688
3689 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3690 {
3691         __tcp_send_ack(sk, tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
3692 }
3693
3694 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3695  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3696  *
3697  * Question: what should we make while urgent mode?
3698  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3699  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3700  *
3701  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3702  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3703  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3704  */
3705 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
3706 {
3707         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3708         struct sk_buff *skb;
3709
3710         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3711         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3712                         sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3713         if (!skb)
3714                 return -1;
3715
3716         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3717         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3718         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3719          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3720          * send it.
3721          */
3722         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3723         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
3724         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, (__force gfp_t)0);
3725 }
3726
3727 /* Called from setsockopt( ... TCP_REPAIR ) */
3728 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3729 {
3730         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3731                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3732                 tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3733                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3734         }
3735 }
3736
3737 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3738 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
3739 {
3740         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3741         struct sk_buff *skb;
3742
3743         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3744                 return -1;
3745
3746         skb = tcp_send_head(sk);
3747         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3748                 int err;
3749                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3750                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3751
3752                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3753                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3754
3755                 /* We are probing the opening of a window
3756                  * but the window size is != 0
3757                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3758                  */
3759                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3760                     skb->len > mss) {
3761                         seg_size = min(seg_size, mss);
3762                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3763                         if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
3764                                          skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
3765                                 return -1;
3766                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3767                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
3768
3769                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3770                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3771                 if (!err)
3772                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3773                 return err;
3774         } else {
3775                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3776                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
3777                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
3778         }
3779 }
3780
3781 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3782  * a partial packet else a zero probe.
3783  */
3784 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3785 {
3786         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3787         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3788         struct net *net = sock_net(sk);
3789         unsigned long timeout;
3790         int err;
3791
3792         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3793
3794         if (tp->packets_out || tcp_write_queue_empty(sk)) {
3795                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3796                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3797                 icsk->icsk_backoff = 0;
3798                 return;
3799         }
3800
3801         icsk->icsk_probes_out++;
3802         if (err <= 0) {
3803                 if (icsk->icsk_backoff < net->ipv4.sysctl_tcp_retries2)
3804                         icsk->icsk_backoff++;
3805                 timeout = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
3806         } else {
3807                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3808                  * Let senders fight for local resources conservatively.
3809                  */
3810                 timeout = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
3811         }
3812         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0, timeout, TCP_RTO_MAX, NULL);
3813 }
3814
3815 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
3816 {
3817         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
3818         struct flowi fl;
3819         int res;
3820
3821         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
3822         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, TCP_SYNACK_NORMAL);
3823         if (!res) {
3824                 __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
3825                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3826                 if (unlikely(tcp_passive_fastopen(sk)))
3827                         tcp_sk(sk)->total_retrans++;
3828                 trace_tcp_retransmit_synack(sk, req);
3829         }
3830         return res;
3831 }
3832 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);