OSDN Git Service

tcp: be more careful in tcp_fragment()
[android-x86/kernel.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
1324         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1325         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1326         nlen = skb->len - len - nsize;
1327         buff->truesize += nlen;
1328         skb->truesize -= nlen;
1329
1330         /* Correct the sequence numbers. */
1331         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1332         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1333         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1334
1335         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1336         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1337         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1338         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1339         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1340         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1341
1342         skb_split(skb, buff, len);
1343
1344         buff->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1345
1346         buff->tstamp = skb->tstamp;
1347         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1348
1349         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1350
1351         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1352         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1353         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1354
1355         /* Update delivered info for the new segment */
1356         TCP_SKB_CB(buff)->tx = TCP_SKB_CB(skb)->tx;
1357
1358         /* If this packet has been sent out already, we must
1359          * adjust the various packet counters.
1360          */
1361         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1362                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1363                         tcp_skb_pcount(buff);
1364
1365                 if (diff)
1366                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1367         }
1368
1369         /* Link BUFF into the send queue. */
1370         __skb_header_release(buff);
1371         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, tcp_queue);
1372         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE)
1373                 list_add(&buff->tcp_tsorted_anchor, &skb->tcp_tsorted_anchor);
1374
1375         return 0;
1376 }
1377
1378 /* This is similar to __pskb_pull_tail(). The difference is that pulled
1379  * data is not copied, but immediately discarded.
1380  */
1381 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1382 {
1383         struct skb_shared_info *shinfo;
1384         int i, k, eat;
1385
1386         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1387         if (eat) {
1388                 __skb_pull(skb, eat);
1389                 len -= eat;
1390                 if (!len)
1391                         return 0;
1392         }
1393         eat = len;
1394         k = 0;
1395         shinfo = skb_shinfo(skb);
1396         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1397                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1398
1399                 if (size <= eat) {
1400                         skb_frag_unref(skb, i);
1401                         eat -= size;
1402                 } else {
1403                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1404                         if (eat) {
1405                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1406                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1407                                 eat = 0;
1408                         }
1409                         k++;
1410                 }
1411         }
1412         shinfo->nr_frags = k;
1413
1414         skb->data_len -= len;
1415         skb->len = skb->data_len;
1416         return len;
1417 }
1418
1419 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1420 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1421 {
1422         u32 delta_truesize;
1423
1424         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1425                 return -ENOMEM;
1426
1427         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1428
1429         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1430         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1431
1432         if (delta_truesize) {
1433                 skb->truesize      -= delta_truesize;
1434                 sk->sk_wmem_queued -= delta_truesize;
1435                 sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1436                 sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1437         }
1438
1439         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1440         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1441                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1442
1443         return 0;
1444 }
1445
1446 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1447 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1448 {
1449         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1450         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1451         int mss_now;
1452
1453         /* Calculate base mss without TCP options:
1454            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1455          */
1456         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1457
1458         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1459         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1460                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1461
1462                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1463                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1464         }
1465
1466         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1467         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1468                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1469
1470         /* Now subtract optional transport overhead */
1471         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1472
1473         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1474         mss_now = max(mss_now, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_snd_mss);
1475         return mss_now;
1476 }
1477
1478 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1479 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1480 {
1481         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1482         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1483                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1484 }
1485
1486 /* Inverse of above */
1487 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1488 {
1489         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1490         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1491         int mtu;
1492
1493         mtu = mss +
1494               tp->tcp_header_len +
1495               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1496               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1497
1498         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1499         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1500                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1501
1502                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1503                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1504         }
1505         return mtu;
1506 }
1507 EXPORT_SYMBOL(tcp_mss_to_mtu);
1508
1509 /* MTU probing init per socket */
1510 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1511 {
1512         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1513         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1514         struct net *net = sock_net(sk);
1515
1516         icsk->icsk_mtup.enabled = net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1517         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1518                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1519         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss);
1520         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1521         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1522                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
1523 }
1524 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1525
1526 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1527
1528    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1529    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1530
1531    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1532    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1533    It also does not include TCP options.
1534
1535    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1536
1537    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1538    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1539    taking into account current pmtu, but never exceeds
1540    tp->rx_opt.mss_clamp.
1541
1542    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1543    DOES NOT include either tcp or ip options.
1544
1545    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1546    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1547  */
1548 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1549 {
1550         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1551         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1552         int mss_now;
1553
1554         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1555                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1556
1557         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1558         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1559
1560         /* And store cached results */
1561         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1562         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1563                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1564         tp->mss_cache = mss_now;
1565
1566         return mss_now;
1567 }
1568 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1569
1570 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1571  * and even PMTU discovery events into account.
1572  */
1573 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1574 {
1575         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1576         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1577         u32 mss_now;
1578         unsigned int header_len;
1579         struct tcp_out_options opts;
1580         struct tcp_md5sig_key *md5;
1581
1582         mss_now = tp->mss_cache;
1583
1584         if (dst) {
1585                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1586                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1587                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1588         }
1589
1590         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1591                      sizeof(struct tcphdr);
1592         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1593          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1594          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1595          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1596         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1597                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1598                 mss_now -= delta;
1599         }
1600
1601         return mss_now;
1602 }
1603
1604 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1605  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1606  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1607  */
1608 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1609 {
1610         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1611
1612         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1613             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1614                 /* Limited by application or receiver window. */
1615                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1616                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1617                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1618                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1619                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1620                 }
1621                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1622         }
1623         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1624 }
1625
1626 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1627 {
1628         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1629         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1630
1631         /* Track the maximum number of outstanding packets in each
1632          * window, and remember whether we were cwnd-limited then.
1633          */
1634         if (!before(tp->snd_una, tp->max_packets_seq) ||
1635             tp->packets_out > tp->max_packets_out) {
1636                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1637                 tp->max_packets_seq = tp->snd_nxt;
1638                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1639         }
1640
1641         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1642                 /* Network is feed fully. */
1643                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1644                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1645         } else {
1646                 /* Network starves. */
1647                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1648                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1649
1650                 if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1651                     (s32)(tcp_jiffies32 - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto &&
1652                     !ca_ops->cong_control)
1653                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1654
1655                 /* The following conditions together indicate the starvation
1656                  * is caused by insufficient sender buffer:
1657                  * 1) just sent some data (see tcp_write_xmit)
1658                  * 2) not cwnd limited (this else condition)
1659                  * 3) no more data to send (tcp_write_queue_empty())
1660                  * 4) application is hitting buffer limit (SOCK_NOSPACE)
1661                  */
1662                 if (tcp_write_queue_empty(sk) && sk->sk_socket &&
1663                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags) &&
1664                     (1 << sk->sk_state) & (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT))
1665                         tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
1666         }
1667 }
1668
1669 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1670 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1671 {
1672         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1673                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1674 }
1675
1676 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1677  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1678  * The test is really :
1679  * if ((skb->len % mss) != 0)
1680  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1681  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1682  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1683  */
1684 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1685                                 const struct sk_buff *skb)
1686 {
1687         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1688                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1689 }
1690
1691 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1692  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1693  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1694  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1695  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1696  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1697  */
1698 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1699                             int nonagle)
1700 {
1701         return partial &&
1702                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1703                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1704 }
1705
1706 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1707  * to send one TSO packet per ms
1708  */
1709 static u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now,
1710                             int min_tso_segs)
1711 {
1712         u32 bytes, segs;
1713
1714         bytes = min_t(unsigned long,
1715                       sk->sk_pacing_rate >> sk->sk_pacing_shift,
1716                       sk->sk_gso_max_size - 1 - MAX_TCP_HEADER);
1717
1718         /* Goal is to send at least one packet per ms,
1719          * not one big TSO packet every 100 ms.
1720          * This preserves ACK clocking and is consistent
1721          * with tcp_tso_should_defer() heuristic.
1722          */
1723         segs = max_t(u32, bytes / mss_now, min_tso_segs);
1724
1725         return segs;
1726 }
1727
1728 /* Return the number of segments we want in the skb we are transmitting.
1729  * See if congestion control module wants to decide; otherwise, autosize.
1730  */
1731 static u32 tcp_tso_segs(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1732 {
1733         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1734         u32 min_tso, tso_segs;
1735
1736         min_tso = ca_ops->min_tso_segs ?
1737                         ca_ops->min_tso_segs(sk) :
1738                         sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_tso_segs;
1739
1740         tso_segs = tcp_tso_autosize(sk, mss_now, min_tso);
1741         return min_t(u32, tso_segs, sk->sk_gso_max_segs);
1742 }
1743
1744 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1745 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1746                                         const struct sk_buff *skb,
1747                                         unsigned int mss_now,
1748                                         unsigned int max_segs,
1749                                         int nonagle)
1750 {
1751         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1752         u32 partial, needed, window, max_len;
1753
1754         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1755         max_len = mss_now * max_segs;
1756
1757         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1758                 return max_len;
1759
1760         needed = min(skb->len, window);
1761
1762         if (max_len <= needed)
1763                 return max_len;
1764
1765         partial = needed % mss_now;
1766         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1767          * to include this last segment in this skb.
1768          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1769          */
1770         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1771                 return needed - partial;
1772
1773         return needed;
1774 }
1775
1776 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1777  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1778  */
1779 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1780                                          const struct sk_buff *skb)
1781 {
1782         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
1783
1784         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1785         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1786             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1787                 return 1;
1788
1789         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1790         cwnd = tp->snd_cwnd;
1791         if (in_flight >= cwnd)
1792                 return 0;
1793
1794         /* For better scheduling, ensure we have at least
1795          * 2 GSO packets in flight.
1796          */
1797         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
1798         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
1799 }
1800
1801 /* Initialize TSO state of a skb.
1802  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1803  * SKB onto the wire.
1804  */
1805 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1806 {
1807         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1808
1809         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1810                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1811                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1812         }
1813         return tso_segs;
1814 }
1815
1816
1817 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1818  * sent now.
1819  */
1820 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1821                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1822 {
1823         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1824          * write_queue (they have no chances to get new data).
1825          *
1826          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1827          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1828          */
1829         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1830                 return true;
1831
1832         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1833         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1834                 return true;
1835
1836         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1837                 return true;
1838
1839         return false;
1840 }
1841
1842 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1843 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1844                              const struct sk_buff *skb,
1845                              unsigned int cur_mss)
1846 {
1847         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1848
1849         if (skb->len > cur_mss)
1850                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1851
1852         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1853 }
1854
1855 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1856  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1857  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1858  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1859  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1860  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1861  */
1862 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1863                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1864 {
1865         int nlen = skb->len - len;
1866         struct sk_buff *buff;
1867         u8 flags;
1868
1869         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1870         if (skb->len != skb->data_len)
1871                 return tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
1872                                     skb, len, mss_now, gfp);
1873
1874         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp, true);
1875         if (unlikely(!buff))
1876                 return -ENOMEM;
1877
1878         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1879         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1880         buff->truesize += nlen;
1881         skb->truesize -= nlen;
1882
1883         /* Correct the sequence numbers. */
1884         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1885         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1886         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1887
1888         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1889         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1890         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1891         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1892
1893         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1894         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1895
1896         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1897
1898         buff->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1899         skb_split(skb, buff, len);
1900         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1901
1902         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1903         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1904         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1905
1906         /* Link BUFF into the send queue. */
1907         __skb_header_release(buff);
1908         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE);
1909
1910         return 0;
1911 }
1912
1913 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1914  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1915  *
1916  * This algorithm is from John Heffner.
1917  */
1918 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1919                                  bool *is_cwnd_limited,
1920                                  bool *is_rwnd_limited,
1921                                  u32 max_segs)
1922 {
1923         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1924         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1925         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1926         struct sk_buff *head;
1927         int win_divisor;
1928         s64 delta;
1929
1930         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
1931                 goto send_now;
1932
1933         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
1934          * only if the last write was recent (1 ms).
1935          * Note that tp->tcp_wstamp_ns can be in the future if we have
1936          * packets waiting in a qdisc or device for EDT delivery.
1937          */
1938         delta = tp->tcp_clock_cache - tp->tcp_wstamp_ns - NSEC_PER_MSEC;
1939         if (delta > 0)
1940                 goto send_now;
1941
1942         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1943
1944         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1);
1945         BUG_ON(tp->snd_cwnd <= in_flight);
1946
1947         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1948
1949         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1950         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1951
1952         limit = min(send_win, cong_win);
1953
1954         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1955         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
1956                 goto send_now;
1957
1958         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1959         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1960                 goto send_now;
1961
1962         win_divisor = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1963         if (win_divisor) {
1964                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1965
1966                 /* If at least some fraction of a window is available,
1967                  * just use it.
1968                  */
1969                 chunk /= win_divisor;
1970                 if (limit >= chunk)
1971                         goto send_now;
1972         } else {
1973                 /* Different approach, try not to defer past a single
1974                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1975                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1976                  * then send now.
1977                  */
1978                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1979                         goto send_now;
1980         }
1981
1982         /* TODO : use tsorted_sent_queue ? */
1983         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
1984         if (!head)
1985                 goto send_now;
1986         delta = tp->tcp_clock_cache - head->tstamp;
1987         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
1988         if ((s64)(delta - (u64)NSEC_PER_USEC * (tp->srtt_us >> 4)) < 0)
1989                 goto send_now;
1990
1991         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
1992          * Three cases are tracked :
1993          * 1) We are cwnd-limited
1994          * 2) We are rwnd-limited
1995          * 3) We are application limited.
1996          */
1997         if (cong_win < send_win) {
1998                 if (cong_win <= skb->len) {
1999                         *is_cwnd_limited = true;
2000                         return true;
2001                 }
2002         } else {
2003                 if (send_win <= skb->len) {
2004                         *is_rwnd_limited = true;
2005                         return true;
2006                 }
2007         }
2008
2009         /* If this packet won't get more data, do not wait. */
2010         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) ||
2011             TCP_SKB_CB(skb)->eor)
2012                 goto send_now;
2013
2014         return true;
2015
2016 send_now:
2017         return false;
2018 }
2019
2020 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
2021 {
2022         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2023         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2024         struct net *net = sock_net(sk);
2025         u32 interval;
2026         s32 delta;
2027
2028         interval = net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval;
2029         delta = tcp_jiffies32 - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
2030         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
2031                 int mss = tcp_current_mss(sk);
2032
2033                 /* Update current search range */
2034                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2035                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
2036                         sizeof(struct tcphdr) +
2037                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
2038                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
2039
2040                 /* Update probe time stamp */
2041                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
2042         }
2043 }
2044
2045 static bool tcp_can_coalesce_send_queue_head(struct sock *sk, int len)
2046 {
2047         struct sk_buff *skb, *next;
2048
2049         skb = tcp_send_head(sk);
2050         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2051                 if (len <= skb->len)
2052                         break;
2053
2054                 if (unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->eor))
2055                         return false;
2056
2057                 len -= skb->len;
2058         }
2059
2060         return true;
2061 }
2062
2063 /* Create a new MTU probe if we are ready.
2064  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
2065  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
2066  * changes resulting in larger path MTUs.
2067  *
2068  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
2069  *         1 if a probe was sent,
2070  *         -1 otherwise
2071  */
2072 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
2073 {
2074         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2075         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2076         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
2077         struct net *net = sock_net(sk);
2078         int probe_size;
2079         int size_needed;
2080         int copy, len;
2081         int mss_now;
2082         int interval;
2083
2084         /* Not currently probing/verifying,
2085          * not in recovery,
2086          * have enough cwnd, and
2087          * not SACKing (the variable headers throw things off)
2088          */
2089         if (likely(!icsk->icsk_mtup.enabled ||
2090                    icsk->icsk_mtup.probe_size ||
2091                    inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
2092                    tp->snd_cwnd < 11 ||
2093                    tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack))
2094                 return -1;
2095
2096         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
2097          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
2098          * smaller than a threshold, backoff from probing.
2099          */
2100         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2101         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
2102                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
2103         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
2104         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
2105         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
2106          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
2107          * probing process by not resetting search range to its orignal.
2108          */
2109         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
2110                 interval < net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold) {
2111                 /* Check whether enough time has elaplased for
2112                  * another round of probing.
2113                  */
2114                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
2115                 return -1;
2116         }
2117
2118         /* Have enough data in the send queue to probe? */
2119         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
2120                 return -1;
2121
2122         if (tp->snd_wnd < size_needed)
2123                 return -1;
2124         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
2125                 return 0;
2126
2127         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
2128         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
2129                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
2130                         return -1;
2131                 else
2132                         return 0;
2133         }
2134
2135         if (!tcp_can_coalesce_send_queue_head(sk, probe_size))
2136                 return -1;
2137
2138         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
2139         nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC, false);
2140         if (!nskb)
2141                 return -1;
2142         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2143         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2144
2145         skb = tcp_send_head(sk);
2146
2147         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2148         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
2149         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
2150         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
2151         nskb->csum = 0;
2152         nskb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2153
2154         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
2155         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
2156
2157         len = 0;
2158         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2159                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
2160                 skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
2161
2162                 if (skb->len <= copy) {
2163                         /* We've eaten all the data from this skb.
2164                          * Throw it away. */
2165                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2166                         /* If this is the last SKB we copy and eor is set
2167                          * we need to propagate it to the new skb.
2168                          */
2169                         TCP_SKB_CB(nskb)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
2170                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2171                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2172                 } else {
2173                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2174                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2175                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
2176                                 skb_pull(skb, copy);
2177                         } else {
2178                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
2179                                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2180                         }
2181                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2182                 }
2183
2184                 len += copy;
2185
2186                 if (len >= probe_size)
2187                         break;
2188         }
2189         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2190
2191         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2192          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2193          */
2194         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2195                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2196                  * effectively two packets. */
2197                 tp->snd_cwnd--;
2198                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2199
2200                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2201                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2202                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2203
2204                 return 1;
2205         }
2206
2207         return -1;
2208 }
2209
2210 static bool tcp_pacing_check(struct sock *sk)
2211 {
2212         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2213
2214         if (!tcp_needs_internal_pacing(sk))
2215                 return false;
2216
2217         if (tp->tcp_wstamp_ns <= tp->tcp_clock_cache)
2218                 return false;
2219
2220         if (!hrtimer_is_queued(&tp->pacing_timer)) {
2221                 hrtimer_start(&tp->pacing_timer,
2222                               ns_to_ktime(tp->tcp_wstamp_ns),
2223                               HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_SOFT);
2224                 sock_hold(sk);
2225         }
2226         return true;
2227 }
2228
2229 /* TCP Small Queues :
2230  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2231  * (These limits are doubled for retransmits)
2232  * This allows for :
2233  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2234  *  - faster recovery
2235  *  - high rates
2236  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2237  * of queued bytes to ensure line rate.
2238  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2239  */
2240 static bool tcp_small_queue_check(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
2241                                   unsigned int factor)
2242 {
2243         unsigned long limit;
2244
2245         limit = max_t(unsigned long,
2246                       2 * skb->truesize,
2247                       sk->sk_pacing_rate >> sk->sk_pacing_shift);
2248         if (sk->sk_pacing_status == SK_PACING_NONE)
2249                 limit = min_t(unsigned long, limit,
2250                               sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_limit_output_bytes);
2251         limit <<= factor;
2252
2253         if (static_branch_unlikely(&tcp_tx_delay_enabled) &&
2254             tcp_sk(sk)->tcp_tx_delay) {
2255                 u64 extra_bytes = (u64)sk->sk_pacing_rate * tcp_sk(sk)->tcp_tx_delay;
2256
2257                 /* TSQ is based on skb truesize sum (sk_wmem_alloc), so we
2258                  * approximate our needs assuming an ~100% skb->truesize overhead.
2259                  * USEC_PER_SEC is approximated by 2^20.
2260                  * do_div(extra_bytes, USEC_PER_SEC/2) is replaced by a right shift.
2261                  */
2262                 extra_bytes >>= (20 - 1);
2263                 limit += extra_bytes;
2264         }
2265         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2266                 /* Always send skb if rtx queue is empty.
2267                  * No need to wait for TX completion to call us back,
2268                  * after softirq/tasklet schedule.
2269                  * This helps when TX completions are delayed too much.
2270                  */
2271                 if (tcp_rtx_queue_empty(sk))
2272                         return false;
2273
2274                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2275                 /* It is possible TX completion already happened
2276                  * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2277                  * test again the condition.
2278                  */
2279                 smp_mb__after_atomic();
2280                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2281                         return true;
2282         }
2283         return false;
2284 }
2285
2286 static void tcp_chrono_set(struct tcp_sock *tp, const enum tcp_chrono new)
2287 {
2288         const u32 now = tcp_jiffies32;
2289         enum tcp_chrono old = tp->chrono_type;
2290
2291         if (old > TCP_CHRONO_UNSPEC)
2292                 tp->chrono_stat[old - 1] += now - tp->chrono_start;
2293         tp->chrono_start = now;
2294         tp->chrono_type = new;
2295 }
2296
2297 void tcp_chrono_start(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2298 {
2299         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2300
2301         /* If there are multiple conditions worthy of tracking in a
2302          * chronograph then the highest priority enum takes precedence
2303          * over the other conditions. So that if something "more interesting"
2304          * starts happening, stop the previous chrono and start a new one.
2305          */
2306         if (type > tp->chrono_type)
2307                 tcp_chrono_set(tp, type);
2308 }
2309
2310 void tcp_chrono_stop(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2311 {
2312         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2313
2314
2315         /* There are multiple conditions worthy of tracking in a
2316          * chronograph, so that the highest priority enum takes
2317          * precedence over the other conditions (see tcp_chrono_start).
2318          * If a condition stops, we only stop chrono tracking if
2319          * it's the "most interesting" or current chrono we are
2320          * tracking and starts busy chrono if we have pending data.
2321          */
2322         if (tcp_rtx_and_write_queues_empty(sk))
2323                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_UNSPEC);
2324         else if (type == tp->chrono_type)
2325                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_BUSY);
2326 }
2327
2328 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2329  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2330  * window for us.
2331  *
2332  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2333  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2334  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2335  *
2336  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2337  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2338
2339  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2340  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2341  */
2342 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2343                            int push_one, gfp_t gfp)
2344 {
2345         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2346         struct sk_buff *skb;
2347         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2348         int cwnd_quota;
2349         int result;
2350         bool is_cwnd_limited = false, is_rwnd_limited = false;
2351         u32 max_segs;
2352
2353         sent_pkts = 0;
2354
2355         tcp_mstamp_refresh(tp);
2356         if (!push_one) {
2357                 /* Do MTU probing. */
2358                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2359                 if (!result) {
2360                         return false;
2361                 } else if (result > 0) {
2362                         sent_pkts = 1;
2363                 }
2364         }
2365
2366         max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
2367         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2368                 unsigned int limit;
2369
2370                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2371                         /* "skb_mstamp_ns" is used as a start point for the retransmit timer */
2372                         skb->skb_mstamp_ns = tp->tcp_wstamp_ns = tp->tcp_clock_cache;
2373                         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
2374                         tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2375                         goto repair; /* Skip network transmission */
2376                 }
2377
2378                 if (tcp_pacing_check(sk))
2379                         break;
2380
2381                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2382                 BUG_ON(!tso_segs);
2383
2384                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2385                 if (!cwnd_quota) {
2386                         if (push_one == 2)
2387                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2388                                 cwnd_quota = 1;
2389                         else
2390                                 break;
2391                 }
2392
2393                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now))) {
2394                         is_rwnd_limited = true;
2395                         break;
2396                 }
2397
2398                 if (tso_segs == 1) {
2399                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2400                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2401                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2402                                 break;
2403                 } else {
2404                         if (!push_one &&
2405                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2406                                                  &is_rwnd_limited, max_segs))
2407                                 break;
2408                 }
2409
2410                 limit = mss_now;
2411                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2412                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2413                                                     min_t(unsigned int,
2414                                                           cwnd_quota,
2415                                                           max_segs),
2416                                                     nonagle);
2417
2418                 if (skb->len > limit &&
2419                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2420                         break;
2421
2422                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 0))
2423                         break;
2424
2425                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2426                         break;
2427
2428 repair:
2429                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2430                  * This call will increment packets_out.
2431                  */
2432                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2433
2434                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2435                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2436
2437                 if (push_one)
2438                         break;
2439         }
2440
2441         if (is_rwnd_limited)
2442                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2443         else
2444                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2445
2446         if (likely(sent_pkts)) {
2447                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2448                         tp->prr_out += sent_pkts;
2449
2450                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2451                 if (push_one != 2)
2452                         tcp_schedule_loss_probe(sk, false);
2453                 is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd);
2454                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2455                 return false;
2456         }
2457         return !tp->packets_out && !tcp_write_queue_empty(sk);
2458 }
2459
2460 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk, bool advancing_rto)
2461 {
2462         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2463         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2464         u32 timeout, rto_delta_us;
2465         int early_retrans;
2466
2467         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2468          * finishes.
2469          */
2470         if (tp->fastopen_rsk)
2471                 return false;
2472
2473         early_retrans = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_early_retrans;
2474         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2475          * not in loss recovery, that are either limited by cwnd or application.
2476          */
2477         if ((early_retrans != 3 && early_retrans != 4) ||
2478             !tp->packets_out || !tcp_is_sack(tp) ||
2479             (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open &&
2480              icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR))
2481                 return false;
2482
2483         /* Probe timeout is 2*rtt. Add minimum RTO to account
2484          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2485          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2486          */
2487         if (tp->srtt_us) {
2488                 timeout = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 2);
2489                 if (tp->packets_out == 1)
2490                         timeout += TCP_RTO_MIN;
2491                 else
2492                         timeout += TCP_TIMEOUT_MIN;
2493         } else {
2494                 timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
2495         }
2496
2497         /* If the RTO formula yields an earlier time, then use that time. */
2498         rto_delta_us = advancing_rto ?
2499                         jiffies_to_usecs(inet_csk(sk)->icsk_rto) :
2500                         tcp_rto_delta_us(sk);  /* How far in future is RTO? */
2501         if (rto_delta_us > 0)
2502                 timeout = min_t(u32, timeout, usecs_to_jiffies(rto_delta_us));
2503
2504         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2505                              TCP_RTO_MAX, NULL);
2506         return true;
2507 }
2508
2509 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2510  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2511  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2512  */
2513 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2514                                     const struct sk_buff *skb)
2515 {
2516         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2517                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2518                               LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2519                 return true;
2520         }
2521         return false;
2522 }
2523
2524 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2525  * retransmit the last segment.
2526  */
2527 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2528 {
2529         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2530         struct sk_buff *skb;
2531         int pcount;
2532         int mss = tcp_current_mss(sk);
2533
2534         skb = tcp_send_head(sk);
2535         if (skb && tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2536                 pcount = tp->packets_out;
2537                 tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2538                 if (tp->packets_out > pcount)
2539                         goto probe_sent;
2540                 goto rearm_timer;
2541         }
2542         skb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
2543         if (unlikely(!skb)) {
2544                 WARN_ONCE(tp->packets_out,
2545                           "invalid inflight: %u state %u cwnd %u mss %d\n",
2546                           tp->packets_out, sk->sk_state, tp->snd_cwnd, mss);
2547                 inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2548                 return;
2549         }
2550
2551         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2552         if (tp->tlp_high_seq)
2553                 goto rearm_timer;
2554
2555         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2556                 goto rearm_timer;
2557
2558         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2559         if (WARN_ON(!pcount))
2560                 goto rearm_timer;
2561
2562         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2563                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
2564                                           (pcount - 1) * mss, mss,
2565                                           GFP_ATOMIC)))
2566                         goto rearm_timer;
2567                 skb = skb_rb_next(skb);
2568         }
2569
2570         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2571                 goto rearm_timer;
2572
2573         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1))
2574                 goto rearm_timer;
2575
2576         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2577         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2578
2579 probe_sent:
2580         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2581         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2582         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2583 rearm_timer:
2584         tcp_rearm_rto(sk);
2585 }
2586
2587 /* Push out any pending frames which were held back due to
2588  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2589  * The socket must be locked by the caller.
2590  */
2591 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2592                                int nonagle)
2593 {
2594         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2595          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2596          * all will be happy.
2597          */
2598         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2599                 return;
2600
2601         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2602                            sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC)))
2603                 tcp_check_probe_timer(sk);
2604 }
2605
2606 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2607  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2608  */
2609 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2610 {
2611         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2612
2613         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2614
2615         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2616 }
2617
2618 /* This function returns the amount that we can raise the
2619  * usable window based on the following constraints
2620  *
2621  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2622  * 2. We limit memory per socket
2623  *
2624  * RFC 1122:
2625  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2626  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2627  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2628  *
2629  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2630  * it at least MSS bytes.
2631  *
2632  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2633  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2634  *
2635  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2636  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2637  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2638  * window to always advance by a single byte.
2639  *
2640  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2641  * then this will not be a problem.
2642  *
2643  * BSD seems to make the following compromise:
2644  *
2645  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2646  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2647  *      then set the window to 0.
2648  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2649  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2650  *      and from being larger than the largest representable value.
2651  *
2652  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2653  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2654  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2655  * those cases where the window is constrained on the sender side
2656  * because the pipeline is full.
2657  *
2658  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2659  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2660  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2661  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2662  * of having a fixed window size at almost all times.
2663  *
2664  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2665  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2666  *
2667  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2668  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2669  */
2670 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2671 {
2672         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2673         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2674         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2675          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2676          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2677          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2678          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2679          */
2680         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2681         int free_space = tcp_space(sk);
2682         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2683         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2684         int window;
2685
2686         if (unlikely(mss > full_space)) {
2687                 mss = full_space;
2688                 if (mss <= 0)
2689                         return 0;
2690         }
2691         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2692                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2693
2694                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
2695                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2696                                                4U * tp->advmss);
2697
2698                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2699                  * increase it due to wscale.
2700                  */
2701                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2702
2703                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2704                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2705                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2706                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2707                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2708                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2709                  */
2710                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2711                         return 0;
2712         }
2713
2714         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2715                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2716
2717         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2718          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2719          */
2720         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2721                 window = free_space;
2722
2723                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2724                  * Import case: prevent zero window announcement if
2725                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2726                  */
2727                 window = ALIGN(window, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
2728         } else {
2729                 window = tp->rcv_wnd;
2730                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2731                  * Window clamp already applied above.
2732                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2733                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2734                  * and multiply from happening most of the time.
2735                  * We also don't do any window rounding when the free space
2736                  * is too small.
2737                  */
2738                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2739                         window = rounddown(free_space, mss);
2740                 else if (mss == full_space &&
2741                          free_space > window + (full_space >> 1))
2742                         window = free_space;
2743         }
2744
2745         return window;
2746 }
2747
2748 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
2749                              const struct sk_buff *next_skb)
2750 {
2751         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(next_skb))) {
2752                 const struct skb_shared_info *next_shinfo =
2753                         skb_shinfo(next_skb);
2754                 struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
2755
2756                 shinfo->tx_flags |= next_shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
2757                 shinfo->tskey = next_shinfo->tskey;
2758                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack |=
2759                         TCP_SKB_CB(next_skb)->txstamp_ack;
2760         }
2761 }
2762
2763 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2764 static bool tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2765 {
2766         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2767         struct sk_buff *next_skb = skb_rb_next(skb);
2768         int next_skb_size;
2769
2770         next_skb_size = next_skb->len;
2771
2772         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2773
2774         if (next_skb_size) {
2775                 if (next_skb_size <= skb_availroom(skb))
2776                         skb_copy_bits(next_skb, 0, skb_put(skb, next_skb_size),
2777                                       next_skb_size);
2778                 else if (!tcp_skb_shift(skb, next_skb, 1, next_skb_size))
2779                         return false;
2780         }
2781         tcp_highest_sack_replace(sk, next_skb, skb);
2782
2783         /* Update sequence range on original skb. */
2784         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2785
2786         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2787         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2788
2789         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2790          * packet counting does not break.
2791          */
2792         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2793         TCP_SKB_CB(skb)->eor = TCP_SKB_CB(next_skb)->eor;
2794
2795         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2796         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2797         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2798                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2799
2800         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2801
2802         tcp_skb_collapse_tstamp(skb, next_skb);
2803
2804         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(next_skb, sk);
2805         return true;
2806 }
2807
2808 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2809 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2810 {
2811         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2812                 return false;
2813         if (skb_cloned(skb))
2814                 return false;
2815         /* Some heuristics for collapsing over SACK'd could be invented */
2816         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2817                 return false;
2818
2819         return true;
2820 }
2821
2822 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2823  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2824  */
2825 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2826                                      int space)
2827 {
2828         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2829         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2830         bool first = true;
2831
2832         if (!sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_retrans_collapse)
2833                 return;
2834         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2835                 return;
2836
2837         skb_rbtree_walk_from_safe(skb, tmp) {
2838                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2839                         break;
2840
2841                 if (!tcp_skb_can_collapse_to(to))
2842                         break;
2843
2844                 space -= skb->len;
2845
2846                 if (first) {
2847                         first = false;
2848                         continue;
2849                 }
2850
2851                 if (space < 0)
2852                         break;
2853
2854                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2855                         break;
2856
2857                 if (!tcp_collapse_retrans(sk, to))
2858                         break;
2859         }
2860 }
2861
2862 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2863  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2864  * error occurred which prevented the send.
2865  */
2866 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2867 {
2868         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2869         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2870         unsigned int cur_mss;
2871         int diff, len, err;
2872
2873
2874         /* Inconclusive MTU probe */
2875         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
2876                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2877
2878         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2879          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2880          */
2881         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2882             min_t(u32, sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2),
2883                   sk->sk_sndbuf))
2884                 return -EAGAIN;
2885
2886         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2887                 return -EBUSY;
2888
2889         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2890                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))) {
2891                         WARN_ON_ONCE(1);
2892                         return -EINVAL;
2893                 }
2894                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2895                         return -ENOMEM;
2896         }
2897
2898         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2899                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2900
2901         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2902
2903         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2904          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2905          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2906          * our retransmit serves as a zero window probe.
2907          */
2908         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2909             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2910                 return -EAGAIN;
2911
2912         len = cur_mss * segs;
2913         if (skb->len > len) {
2914                 if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb, len,
2915                                  cur_mss, GFP_ATOMIC))
2916                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2917         } else {
2918                 if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2919                         return -ENOMEM;
2920
2921                 diff = tcp_skb_pcount(skb);
2922                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, cur_mss);
2923                 diff -= tcp_skb_pcount(skb);
2924                 if (diff)
2925                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
2926                 if (skb->len < cur_mss)
2927                         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2928         }
2929
2930         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
2931         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
2932                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
2933
2934         /* Update global and local TCP statistics. */
2935         segs = tcp_skb_pcount(skb);
2936         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS, segs);
2937         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2938                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2939         tp->total_retrans += segs;
2940         tp->bytes_retrans += skb->len;
2941
2942         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2943          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2944          * beyond what csum_start can cover.
2945          */
2946         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2947                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2948                 struct sk_buff *nskb;
2949
2950                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
2951                         nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2952                         err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2953                                      -ENOBUFS;
2954                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
2955
2956                 if (!err) {
2957                         tcp_update_skb_after_send(sk, skb, tp->tcp_wstamp_ns);
2958                         tcp_rate_skb_sent(sk, skb);
2959                 }
2960         } else {
2961                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2962         }
2963
2964         /* To avoid taking spuriously low RTT samples based on a timestamp
2965          * for a transmit that never happened, always mark EVER_RETRANS
2966          */
2967         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
2968
2969         if (BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB_FLAG))
2970                 tcp_call_bpf_3arg(sk, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB,
2971                                   TCP_SKB_CB(skb)->seq, segs, err);
2972
2973         if (likely(!err)) {
2974                 trace_tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2975         } else if (err != -EBUSY) {
2976                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL, segs);
2977         }
2978         return err;
2979 }
2980
2981 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2982 {
2983         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2984         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs);
2985
2986         if (err == 0) {
2987 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2988                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2989                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2990                 }
2991 #endif
2992                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2993                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2994         }
2995
2996         /* Save stamp of the first (attempted) retransmit. */
2997         if (!tp->retrans_stamp)
2998                 tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
2999
3000         if (tp->undo_retrans < 0)
3001                 tp->undo_retrans = 0;
3002         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
3003         return err;
3004 }
3005
3006 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
3007  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
3008  * resending the rest of the retransmit queue, until either
3009  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
3010  */
3011 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
3012 {
3013         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3014         struct sk_buff *skb, *rtx_head, *hole = NULL;
3015         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3016         u32 max_segs;
3017         int mib_idx;
3018
3019         if (!tp->packets_out)
3020                 return;
3021
3022         rtx_head = tcp_rtx_queue_head(sk);
3023         skb = tp->retransmit_skb_hint ?: rtx_head;
3024         max_segs = tcp_tso_segs(sk, tcp_current_mss(sk));
3025         skb_rbtree_walk_from(skb) {
3026                 __u8 sacked;
3027                 int segs;
3028
3029                 if (tcp_pacing_check(sk))
3030                         break;
3031
3032                 /* we could do better than to assign each time */
3033                 if (!hole)
3034                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
3035
3036                 segs = tp->snd_cwnd - tcp_packets_in_flight(tp);
3037                 if (segs <= 0)
3038                         return;
3039                 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
3040                 /* In case tcp_shift_skb_data() have aggregated large skbs,
3041                  * we need to make sure not sending too bigs TSO packets
3042                  */
3043                 segs = min_t(int, segs, max_segs);
3044
3045                 if (tp->retrans_out >= tp->lost_out) {
3046                         break;
3047                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
3048                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
3049                                 hole = skb;
3050                         continue;
3051
3052                 } else {
3053                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
3054                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
3055                         else
3056                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
3057                 }
3058
3059                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
3060                         continue;
3061
3062                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 1))
3063                         return;
3064
3065                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs))
3066                         return;
3067
3068                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), mib_idx, tcp_skb_pcount(skb));
3069
3070                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
3071                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
3072
3073                 if (skb == rtx_head &&
3074                     icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_REO_TIMEOUT)
3075                         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3076                                              inet_csk(sk)->icsk_rto,
3077                                              TCP_RTO_MAX,
3078                                              skb);
3079         }
3080 }
3081
3082 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
3083  * connection tear down and (memory) recovery.
3084  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
3085  * or even be forced to close flow without any FIN.
3086  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
3087  * with edge trigger epoll()
3088  */
3089 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
3090 {
3091         int amt;
3092
3093         if (size <= sk->sk_forward_alloc)
3094                 return;
3095         amt = sk_mem_pages(size);
3096         sk->sk_forward_alloc += amt * SK_MEM_QUANTUM;
3097         sk_memory_allocated_add(sk, amt);
3098
3099         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg)
3100                 mem_cgroup_charge_skmem(sk->sk_memcg, amt);
3101 }
3102
3103 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
3104  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
3105  */
3106 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
3107 {
3108         struct sk_buff *skb, *tskb = tcp_write_queue_tail(sk);
3109         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3110
3111         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
3112          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
3113          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
3114          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
3115          */
3116         if (!tskb && tcp_under_memory_pressure(sk))
3117                 tskb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
3118
3119         if (tskb) {
3120                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
3121                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
3122                 tp->write_seq++;
3123                 if (tcp_write_queue_empty(sk)) {
3124                         /* This means tskb was already sent.
3125                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
3126                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
3127                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
3128                          * does not change tp->snd_nxt.
3129                          */
3130                         tp->snd_nxt++;
3131                         return;
3132                 }
3133         } else {
3134                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
3135                 if (unlikely(!skb))
3136                         return;
3137
3138                 INIT_LIST_HEAD(&skb->tcp_tsorted_anchor);
3139                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3140                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
3141                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
3142                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
3143                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
3144                 tcp_queue_skb(sk, skb);
3145         }
3146         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
3147 }
3148
3149 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
3150  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
3151  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
3152  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
3153  */
3154 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
3155 {
3156         struct sk_buff *skb;
3157
3158         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
3159
3160         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
3161         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
3162         if (!skb) {
3163                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3164                 return;
3165         }
3166
3167         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3168         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3169         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
3170                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
3171         tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3172         /* Send it off. */
3173         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
3174                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3175
3176         /* skb of trace_tcp_send_reset() keeps the skb that caused RST,
3177          * skb here is different to the troublesome skb, so use NULL
3178          */
3179         trace_tcp_send_reset(sk, NULL);
3180 }
3181
3182 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
3183  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
3184  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
3185  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
3186  * and rcv_wscale values will not be correct.
3187  */
3188 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
3189 {
3190         struct sk_buff *skb;
3191
3192         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
3193         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3194                 pr_err("%s: wrong queue state\n", __func__);
3195                 return -EFAULT;
3196         }
3197         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
3198                 if (skb_cloned(skb)) {
3199                         struct sk_buff *nskb;
3200
3201                         tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3202                                 nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
3203                         } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3204                         if (!nskb)
3205                                 return -ENOMEM;
3206                         INIT_LIST_HEAD(&nskb->tcp_tsorted_anchor);
3207                         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3208                         __skb_header_release(nskb);
3209                         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, nskb);
3210                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
3211                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
3212                         skb = nskb;
3213                 }
3214
3215                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
3216                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
3217         }
3218         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3219 }
3220
3221 /**
3222  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
3223  * sk: listener socket
3224  * dst: dst entry attached to the SYNACK
3225  * req: request_sock pointer
3226  *
3227  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3228  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
3229  */
3230 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3231                                 struct request_sock *req,
3232                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3233                                 enum tcp_synack_type synack_type)
3234 {
3235         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3236         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3237         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3238         struct tcp_out_options opts;
3239         struct sk_buff *skb;
3240         int tcp_header_size;
3241         struct tcphdr *th;
3242         int mss;
3243         u64 now;
3244
3245         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3246         if (unlikely(!skb)) {
3247                 dst_release(dst);
3248                 return NULL;
3249         }
3250         /* Reserve space for headers. */
3251         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3252
3253         switch (synack_type) {
3254         case TCP_SYNACK_NORMAL:
3255                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3256                 break;
3257         case TCP_SYNACK_COOKIE:
3258                 /* Under synflood, we do not attach skb to a socket,
3259                  * to avoid false sharing.
3260                  */
3261                 break;
3262         case TCP_SYNACK_FASTOPEN:
3263                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3264                  * cpu might call us concurrently.
3265                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3266                  */
3267                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3268                 break;
3269         }
3270         skb_dst_set(skb, dst);
3271
3272         mss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3273
3274         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3275         now = tcp_clock_ns();
3276 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3277         if (unlikely(req->cookie_ts))
3278                 skb->skb_mstamp_ns = cookie_init_timestamp(req);
3279         else
3280 #endif
3281         {
3282                 skb->skb_mstamp_ns = now;
3283                 if (!tcp_rsk(req)->snt_synack) /* Timestamp first SYNACK */
3284                         tcp_rsk(req)->snt_synack = tcp_skb_timestamp_us(skb);
3285         }
3286
3287 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3288         rcu_read_lock();
3289         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3290 #endif
3291         skb_set_hash(skb, tcp_rsk(req)->txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
3292         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, md5,
3293                                              foc) + sizeof(*th);
3294
3295         skb_push(skb, tcp_header_size);
3296         skb_reset_transport_header(skb);
3297
3298         th = (struct tcphdr *)skb->data;
3299         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3300         th->syn = 1;
3301         th->ack = 1;
3302         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3303         th->source = htons(ireq->ir_num);
3304         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3305         skb->mark = ireq->ir_mark;
3306         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3307         th->seq = htonl(tcp_rsk(req)->snt_isn);
3308         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3309         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3310
3311         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3312         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3313         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), NULL, &opts);
3314         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3315         __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3316
3317 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3318         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3319         if (md5)
3320                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3321                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3322         rcu_read_unlock();
3323 #endif
3324
3325         skb->skb_mstamp_ns = now;
3326         tcp_add_tx_delay(skb, tp);
3327
3328         return skb;
3329 }
3330 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3331
3332 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3333 {
3334         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3335         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3336         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3337
3338         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3339                 return;
3340
3341         rcu_read_lock();
3342         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3343         if (likely(ca && try_module_get(ca->owner))) {
3344                 module_put(icsk->icsk_ca_ops->owner);
3345                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3346                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3347         }
3348         rcu_read_unlock();
3349 }
3350
3351 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3352 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3353 {
3354         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3355         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3356         __u8 rcv_wscale;
3357         u32 rcv_wnd;
3358
3359         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3360          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3361          */
3362         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
3363         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps)
3364                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
3365
3366 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3367         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk))
3368                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
3369 #endif
3370
3371         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3372         if (tp->rx_opt.user_mss)
3373                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3374         tp->max_window = 0;
3375         tcp_mtup_init(sk);
3376         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3377
3378         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3379
3380         if (!tp->window_clamp)
3381                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3382         tp->advmss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3383
3384         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3385
3386         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3387         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3388             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3389                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3390
3391         rcv_wnd = tcp_rwnd_init_bpf(sk);
3392         if (rcv_wnd == 0)
3393                 rcv_wnd = dst_metric(dst, RTAX_INITRWND);
3394
3395         tcp_select_initial_window(sk, tcp_full_space(sk),
3396                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3397                                   &tp->rcv_wnd,
3398                                   &tp->window_clamp,
3399                                   sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling,
3400                                   &rcv_wscale,
3401                                   rcv_wnd);
3402
3403         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3404         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3405
3406         sk->sk_err = 0;
3407         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3408         tp->snd_wnd = 0;
3409         tcp_init_wl(tp, 0);
3410         tcp_write_queue_purge(sk);
3411         tp->snd_una = tp->write_seq;
3412         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3413         tp->snd_up = tp->write_seq;
3414         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3415
3416         if (likely(!tp->repair))
3417                 tp->rcv_nxt = 0;
3418         else
3419                 tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3420         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3421         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
3422
3423         inet_csk(sk)->icsk_rto = tcp_timeout_init(sk);
3424         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3425         tcp_clear_retrans(tp);
3426 }
3427
3428 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3429 {
3430         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3431         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3432
3433         tcb->end_seq += skb->len;
3434         __skb_header_release(skb);
3435         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
3436         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3437         tp->write_seq = tcb->end_seq;
3438         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3439 }
3440
3441 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3442  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3443  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3444  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3445  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3446  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3447  */
3448 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3449 {
3450         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3451         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3452         int space, err = 0;
3453         struct sk_buff *syn_data;
3454
3455         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3456         if (!tcp_fastopen_cookie_check(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie))
3457                 goto fallback;
3458
3459         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3460          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3461          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3462          */
3463         tp->rx_opt.mss_clamp = tcp_mss_clamp(tp, tp->rx_opt.mss_clamp);
3464
3465         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
3466                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3467
3468         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3469
3470         /* limit to order-0 allocations */
3471         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3472
3473         syn_data = sk_stream_alloc_skb(sk, space, sk->sk_allocation, false);
3474         if (!syn_data)
3475                 goto fallback;
3476         syn_data->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3477         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3478         if (space) {
3479                 int copied = copy_from_iter(skb_put(syn_data, space), space,
3480                                             &fo->data->msg_iter);
3481                 if (unlikely(!copied)) {
3482                         tcp_skb_tsorted_anchor_cleanup(syn_data);
3483                         kfree_skb(syn_data);
3484                         goto fallback;
3485                 }
3486                 if (copied != space) {
3487                         skb_trim(syn_data, copied);
3488                         space = copied;
3489                 }
3490                 skb_zcopy_set(syn_data, fo->uarg, NULL);
3491         }
3492         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3493         if (space == fo->size)
3494                 fo->data = NULL;
3495         fo->copied = space;
3496
3497         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3498         if (syn_data->len)
3499                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3500
3501         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3502
3503         syn->skb_mstamp_ns = syn_data->skb_mstamp_ns;
3504
3505         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3506          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3507          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3508          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3509          */
3510         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3511         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3512         if (!err) {
3513                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3514                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, syn_data);
3515                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3516                 goto done;
3517         }
3518
3519         /* data was not sent, put it in write_queue */
3520         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, syn_data);
3521         tp->packets_out -= tcp_skb_pcount(syn_data);
3522
3523 fallback:
3524         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3525         if (fo->cookie.len > 0)
3526                 fo->cookie.len = 0;
3527         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3528         if (err)
3529                 tp->syn_fastopen = 0;
3530 done:
3531         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3532         return err;
3533 }
3534
3535 /* Build a SYN and send it off. */
3536 int tcp_connect(struct sock *sk)
3537 {
3538         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3539         struct sk_buff *buff;
3540         int err;
3541
3542         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_TCP_CONNECT_CB, 0, NULL);
3543
3544         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3545                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3546
3547         tcp_connect_init(sk);
3548
3549         if (unlikely(tp->repair)) {
3550                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3551                 return 0;
3552         }
3553
3554         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, sk->sk_allocation, true);
3555         if (unlikely(!buff))
3556                 return -ENOBUFS;
3557
3558         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3559         tcp_mstamp_refresh(tp);
3560         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp(tp);
3561         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3562         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3563         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
3564
3565         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3566         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3567               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3568         if (err == -ECONNREFUSED)
3569                 return err;
3570
3571         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3572          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3573          */
3574         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3575         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3576         buff = tcp_send_head(sk);
3577         if (unlikely(buff)) {
3578                 tp->snd_nxt     = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3579                 tp->pushed_seq  = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3580         }
3581         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3582
3583         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3584         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3585                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3586         return 0;
3587 }
3588 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3589
3590 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3591  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3592  * for details.
3593  */
3594 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3595 {
3596         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3597         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3598         unsigned long timeout;
3599
3600         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3601                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3602                 int max_ato = HZ / 2;
3603
3604                 if (inet_csk_in_pingpong_mode(sk) ||
3605                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3606                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3607
3608                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3609
3610                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3611                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3612                  * directly.
3613                  */
3614                 if (tp->srtt_us) {
3615                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3616                                         TCP_DELACK_MIN);
3617
3618                         if (rtt < max_ato)
3619                                 max_ato = rtt;
3620                 }
3621
3622                 ato = min(ato, max_ato);
3623         }
3624
3625         /* Stay within the limit we were given */
3626         timeout = jiffies + ato;
3627
3628         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3629         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3630                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3631                  * send ACK now.
3632                  */
3633                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3634                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3635                         tcp_send_ack(sk);
3636                         return;
3637                 }
3638
3639                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3640                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3641         }
3642         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3643         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3644         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3645 }
3646
3647 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3648 void __tcp_send_ack(struct sock *sk, u32 rcv_nxt)
3649 {
3650         struct sk_buff *buff;
3651
3652         /* If we have been reset, we may not send again. */
3653         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3654                 return;
3655
3656         /* We are not putting this on the write queue, so
3657          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3658          * sock.
3659          */
3660         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3661                          sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3662         if (unlikely(!buff)) {
3663                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3664                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3665                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3666                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3667                 return;
3668         }
3669
3670         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3671         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3672         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3673
3674         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
3675          * too much.
3676          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
3677          */
3678         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
3679
3680         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3681         __tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, (__force gfp_t)0, rcv_nxt);
3682 }
3683 EXPORT_SYMBOL_GPL(__tcp_send_ack);
3684
3685 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3686 {
3687         __tcp_send_ack(sk, tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
3688 }
3689
3690 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3691  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3692  *
3693  * Question: what should we make while urgent mode?
3694  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3695  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3696  *
3697  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3698  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3699  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3700  */
3701 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
3702 {
3703         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3704         struct sk_buff *skb;
3705
3706         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3707         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3708                         sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3709         if (!skb)
3710                 return -1;
3711
3712         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3713         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3714         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3715          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3716          * send it.
3717          */
3718         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3719         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
3720         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, (__force gfp_t)0);
3721 }
3722
3723 /* Called from setsockopt( ... TCP_REPAIR ) */
3724 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3725 {
3726         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3727                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3728                 tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3729                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3730         }
3731 }
3732
3733 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3734 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
3735 {
3736         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3737         struct sk_buff *skb;
3738
3739         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3740                 return -1;
3741
3742         skb = tcp_send_head(sk);
3743         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3744                 int err;
3745                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3746                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3747
3748                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3749                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3750
3751                 /* We are probing the opening of a window
3752                  * but the window size is != 0
3753                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3754                  */
3755                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3756                     skb->len > mss) {
3757                         seg_size = min(seg_size, mss);
3758                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3759                         if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
3760                                          skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
3761                                 return -1;
3762                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3763                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
3764
3765                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3766                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3767                 if (!err)
3768                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3769                 return err;
3770         } else {
3771                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3772                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
3773                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
3774         }
3775 }
3776
3777 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3778  * a partial packet else a zero probe.
3779  */
3780 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3781 {
3782         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3783         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3784         struct net *net = sock_net(sk);
3785         unsigned long timeout;
3786         int err;
3787
3788         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3789
3790         if (tp->packets_out || tcp_write_queue_empty(sk)) {
3791                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3792                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3793                 icsk->icsk_backoff = 0;
3794                 return;
3795         }
3796
3797         icsk->icsk_probes_out++;
3798         if (err <= 0) {
3799                 if (icsk->icsk_backoff < net->ipv4.sysctl_tcp_retries2)
3800                         icsk->icsk_backoff++;
3801                 timeout = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
3802         } else {
3803                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3804                  * Let senders fight for local resources conservatively.
3805                  */
3806                 timeout = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
3807         }
3808         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0, timeout, TCP_RTO_MAX, NULL);
3809 }
3810
3811 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
3812 {
3813         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
3814         struct flowi fl;
3815         int res;
3816
3817         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
3818         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, TCP_SYNACK_NORMAL);
3819         if (!res) {
3820                 __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
3821                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3822                 if (unlikely(tcp_passive_fastopen(sk)))
3823                         tcp_sk(sk)->total_retrans++;
3824                 trace_tcp_retransmit_synack(sk, req);
3825         }
3826         return res;
3827 }
3828 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);