OSDN Git Service

730bc44dbad9363814705b28c2f91a2253d91207
[uclinux-h8/linux.git] / net / ipv4 / tcp_output.c
1 /*
2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *              interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
7  *
8  * Authors:     Ross Biro
9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
10  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
11  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
12  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
13  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
14  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
15  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
16  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
17  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
18  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
19  */
20
21 /*
22  * Changes:     Pedro Roque     :       Retransmit queue handled by TCP.
23  *                              :       Fragmentation on mtu decrease
24  *                              :       Segment collapse on retransmit
25  *                              :       AF independence
26  *
27  *              Linus Torvalds  :       send_delayed_ack
28  *              David S. Miller :       Charge memory using the right skb
29  *                                      during syn/ack processing.
30  *              David S. Miller :       Output engine completely rewritten.
31  *              Andrea Arcangeli:       SYNACK carry ts_recent in tsecr.
32  *              Cacophonix Gaul :       draft-minshall-nagle-01
33  *              J Hadi Salim    :       ECN support
34  *
35  */
36
37 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
38
39 #include <net/tcp.h>
40
41 #include <linux/compiler.h>
42 #include <linux/gfp.h>
43 #include <linux/module.h>
44 #include <linux/static_key.h>
45
46 #include <trace/events/tcp.h>
47
48 /* Refresh clocks of a TCP socket,
49  * ensuring monotically increasing values.
50  */
51 void tcp_mstamp_refresh(struct tcp_sock *tp)
52 {
53         u64 val = tcp_clock_ns();
54
55         if (val > tp->tcp_clock_cache)
56                 tp->tcp_clock_cache = val;
57
58         val = div_u64(val, NSEC_PER_USEC);
59         if (val > tp->tcp_mstamp)
60                 tp->tcp_mstamp = val;
61 }
62
63 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
64                            int push_one, gfp_t gfp);
65
66 /* Account for new data that has been sent to the network. */
67 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
68 {
69         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
70         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
71         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
72
73         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
74
75         __skb_unlink(skb, &sk->sk_write_queue);
76         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, skb);
77
78         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
79         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)
80                 tcp_rearm_rto(sk);
81
82         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT,
83                       tcp_skb_pcount(skb));
84 }
85
86 /* SND.NXT, if window was not shrunk or the amount of shrunk was less than one
87  * window scaling factor due to loss of precision.
88  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
89  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
90  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
91  * invalid. OK, let's make this for now:
92  */
93 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
94 {
95         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
96
97         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt) ||
98             (tp->rx_opt.wscale_ok &&
99              ((tp->snd_nxt - tcp_wnd_end(tp)) < (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale))))
100                 return tp->snd_nxt;
101         else
102                 return tcp_wnd_end(tp);
103 }
104
105 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
106  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
107  *
108  * 1. It is independent of path mtu.
109  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
110  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
111  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
112  *    large MSS.
113  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
114  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
115  *    This may be overridden via information stored in routing table.
116  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
117  *    probably even Jumbo".
118  */
119 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
120 {
121         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
122         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
123         int mss = tp->advmss;
124
125         if (dst) {
126                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
127
128                 if (metric < mss) {
129                         mss = metric;
130                         tp->advmss = mss;
131                 }
132         }
133
134         return (__u16)mss;
135 }
136
137 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
138  * This is the first part of cwnd validation mechanism.
139  */
140 void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, s32 delta)
141 {
142         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
143         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
144         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
145
146         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
147
148         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
149         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
150
151         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
152                 cwnd >>= 1;
153         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
154         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
155         tp->snd_cwnd_used = 0;
156 }
157
158 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
159 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
160                                 struct sock *sk)
161 {
162         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
163         const u32 now = tcp_jiffies32;
164
165         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
166                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
167
168         tp->lsndtime = now;
169
170         /* If it is a reply for ato after last received
171          * packet, enter pingpong mode.
172          */
173         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
174                 icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
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_key_false(&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_key_false(&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         skb->skb_mstamp_ns = tp->tcp_wstamp_ns;
984         if (sk->sk_pacing_status != SK_PACING_NONE) {
985                 unsigned long rate = sk->sk_pacing_rate;
986
987                 /* Original sch_fq does not pace first 10 MSS
988                  * Note that tp->data_segs_out overflows after 2^32 packets,
989                  * this is a minor annoyance.
990                  */
991                 if (rate != ~0UL && rate && tp->data_segs_out >= 10) {
992                         u64 len_ns = div64_ul((u64)skb->len * NSEC_PER_SEC, rate);
993                         u64 credit = tp->tcp_wstamp_ns - prior_wstamp;
994
995                         /* take into account OS jitter */
996                         len_ns -= min_t(u64, len_ns / 2, credit);
997                         tp->tcp_wstamp_ns += len_ns;
998                 }
999         }
1000         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
1001 }
1002
1003 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
1004  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
1005  * transmission and possible later retransmissions.
1006  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
1007  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
1008  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
1009  * device.
1010  *
1011  * We are working here with either a clone of the original
1012  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
1013  */
1014 static int __tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1015                               int clone_it, gfp_t gfp_mask, u32 rcv_nxt)
1016 {
1017         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1018         struct inet_sock *inet;
1019         struct tcp_sock *tp;
1020         struct tcp_skb_cb *tcb;
1021         struct tcp_out_options opts;
1022         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
1023         struct sk_buff *oskb = NULL;
1024         struct tcp_md5sig_key *md5;
1025         struct tcphdr *th;
1026         u64 prior_wstamp;
1027         int err;
1028
1029         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
1030         tp = tcp_sk(sk);
1031
1032         if (clone_it) {
1033                 TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq
1034                         - tp->snd_una;
1035                 oskb = skb;
1036
1037                 tcp_skb_tsorted_save(oskb) {
1038                         if (unlikely(skb_cloned(oskb)))
1039                                 skb = pskb_copy(oskb, gfp_mask);
1040                         else
1041                                 skb = skb_clone(oskb, gfp_mask);
1042                 } tcp_skb_tsorted_restore(oskb);
1043
1044                 if (unlikely(!skb))
1045                         return -ENOBUFS;
1046         }
1047
1048         prior_wstamp = tp->tcp_wstamp_ns;
1049         tp->tcp_wstamp_ns = max(tp->tcp_wstamp_ns, tp->tcp_clock_cache);
1050
1051         skb->skb_mstamp_ns = tp->tcp_wstamp_ns;
1052
1053         inet = inet_sk(sk);
1054         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
1055         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
1056
1057         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
1058                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
1059         else
1060                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
1061                                                            &md5);
1062         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
1063
1064         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
1065          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
1066          * which holds one reference to sk.
1067          *
1068          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
1069          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
1070          */
1071         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
1072
1073         /* If we had to use memory reserve to allocate this skb,
1074          * this might cause drops if packet is looped back :
1075          * Other socket might not have SOCK_MEMALLOC.
1076          * Packets not looped back do not care about pfmemalloc.
1077          */
1078         skb->pfmemalloc = 0;
1079
1080         skb_push(skb, tcp_header_size);
1081         skb_reset_transport_header(skb);
1082
1083         skb_orphan(skb);
1084         skb->sk = sk;
1085         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? __sock_wfree : tcp_wfree;
1086         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
1087         refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
1088
1089         skb_set_dst_pending_confirm(skb, sk->sk_dst_pending_confirm);
1090
1091         /* Build TCP header and checksum it. */
1092         th = (struct tcphdr *)skb->data;
1093         th->source              = inet->inet_sport;
1094         th->dest                = inet->inet_dport;
1095         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
1096         th->ack_seq             = htonl(rcv_nxt);
1097         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
1098                                         tcb->tcp_flags);
1099
1100         th->check               = 0;
1101         th->urg_ptr             = 0;
1102
1103         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
1104         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1105                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1106                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1107                         th->urg = 1;
1108                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1109                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1110                         th->urg = 1;
1111                 }
1112         }
1113
1114         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
1115         skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1116         if (likely(!(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
1117                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1118                 tcp_ecn_send(sk, skb, th, tcp_header_size);
1119         } else {
1120                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1121                  * is never scaled.
1122                  */
1123                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1124         }
1125 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1126         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1127         if (md5) {
1128                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
1129                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1130                                                md5, sk, skb);
1131         }
1132 #endif
1133
1134         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
1135
1136         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1137                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb), rcv_nxt);
1138
1139         if (skb->len != tcp_header_size) {
1140                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1141                 tp->data_segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1142                 tp->bytes_sent += skb->len - tcp_header_size;
1143         }
1144
1145         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1146                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1147                               tcp_skb_pcount(skb));
1148
1149         tp->segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1150         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
1151         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1152         skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
1153
1154         /* Leave earliest departure time in skb->tstamp (skb->skb_mstamp_ns) */
1155
1156         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1157         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1158                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1159
1160         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(sk, skb, &inet->cork.fl);
1161
1162         if (unlikely(err > 0)) {
1163                 tcp_enter_cwr(sk);
1164                 err = net_xmit_eval(err);
1165         }
1166         if (!err && oskb) {
1167                 tcp_update_skb_after_send(sk, oskb, prior_wstamp);
1168                 tcp_rate_skb_sent(sk, oskb);
1169         }
1170         return err;
1171 }
1172
1173 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
1174                             gfp_t gfp_mask)
1175 {
1176         return __tcp_transmit_skb(sk, skb, clone_it, gfp_mask,
1177                                   tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
1178 }
1179
1180 /* This routine just queues the buffer for sending.
1181  *
1182  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1183  * otherwise socket can stall.
1184  */
1185 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1186 {
1187         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1188
1189         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1190         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1191         __skb_header_release(skb);
1192         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1193         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1194         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1195 }
1196
1197 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1198 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1199 {
1200         if (skb->len <= mss_now) {
1201                 /* Avoid the costly divide in the normal
1202                  * non-TSO case.
1203                  */
1204                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1205                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1206         } else {
1207                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1208                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1209         }
1210 }
1211
1212 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1213  * tweaks to fix counters
1214  */
1215 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1216 {
1217         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1218
1219         tp->packets_out -= decr;
1220
1221         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1222                 tp->sacked_out -= decr;
1223         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1224                 tp->retrans_out -= decr;
1225         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1226                 tp->lost_out -= decr;
1227
1228         /* Reno case is special. Sigh... */
1229         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1230                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1231
1232         if (tp->lost_skb_hint &&
1233             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1234             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
1235                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1236
1237         tcp_verify_left_out(tp);
1238 }
1239
1240 static bool tcp_has_tx_tstamp(const struct sk_buff *skb)
1241 {
1242         return TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack ||
1243                 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP);
1244 }
1245
1246 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1247 {
1248         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1249
1250         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(skb)) &&
1251             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1252                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1253                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1254
1255                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1256                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1257                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1258                 TCP_SKB_CB(skb2)->txstamp_ack = TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack;
1259                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack = 0;
1260         }
1261 }
1262
1263 static void tcp_skb_fragment_eor(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1264 {
1265         TCP_SKB_CB(skb2)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1266         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 0;
1267 }
1268
1269 /* Insert buff after skb on the write or rtx queue of sk.  */
1270 static void tcp_insert_write_queue_after(struct sk_buff *skb,
1271                                          struct sk_buff *buff,
1272                                          struct sock *sk,
1273                                          enum tcp_queue tcp_queue)
1274 {
1275         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE)
1276                 __skb_queue_after(&sk->sk_write_queue, skb, buff);
1277         else
1278                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
1279 }
1280
1281 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1282  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1283  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1284  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1285  */
1286 int tcp_fragment(struct sock *sk, enum tcp_queue tcp_queue,
1287                  struct sk_buff *skb, u32 len,
1288                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1289 {
1290         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1291         struct sk_buff *buff;
1292         int nsize, old_factor;
1293         int nlen;
1294         u8 flags;
1295
1296         if (WARN_ON(len > skb->len))
1297                 return -EINVAL;
1298
1299         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1300         if (nsize < 0)
1301                 nsize = 0;
1302
1303         if (skb_unclone(skb, gfp))
1304                 return -ENOMEM;
1305
1306         /* Get a new skb... force flag on. */
1307         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp, true);
1308         if (!buff)
1309                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1310
1311         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1312         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1313         nlen = skb->len - len - nsize;
1314         buff->truesize += nlen;
1315         skb->truesize -= nlen;
1316
1317         /* Correct the sequence numbers. */
1318         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1319         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1320         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1321
1322         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1323         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1324         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1325         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1326         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1327         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1328
1329         skb_split(skb, buff, len);
1330
1331         buff->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1332
1333         buff->tstamp = skb->tstamp;
1334         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1335
1336         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1337
1338         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1339         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1340         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1341
1342         /* Update delivered info for the new segment */
1343         TCP_SKB_CB(buff)->tx = TCP_SKB_CB(skb)->tx;
1344
1345         /* If this packet has been sent out already, we must
1346          * adjust the various packet counters.
1347          */
1348         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1349                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1350                         tcp_skb_pcount(buff);
1351
1352                 if (diff)
1353                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1354         }
1355
1356         /* Link BUFF into the send queue. */
1357         __skb_header_release(buff);
1358         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, tcp_queue);
1359         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE)
1360                 list_add(&buff->tcp_tsorted_anchor, &skb->tcp_tsorted_anchor);
1361
1362         return 0;
1363 }
1364
1365 /* This is similar to __pskb_pull_tail(). The difference is that pulled
1366  * data is not copied, but immediately discarded.
1367  */
1368 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1369 {
1370         struct skb_shared_info *shinfo;
1371         int i, k, eat;
1372
1373         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1374         if (eat) {
1375                 __skb_pull(skb, eat);
1376                 len -= eat;
1377                 if (!len)
1378                         return 0;
1379         }
1380         eat = len;
1381         k = 0;
1382         shinfo = skb_shinfo(skb);
1383         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1384                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1385
1386                 if (size <= eat) {
1387                         skb_frag_unref(skb, i);
1388                         eat -= size;
1389                 } else {
1390                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1391                         if (eat) {
1392                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1393                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1394                                 eat = 0;
1395                         }
1396                         k++;
1397                 }
1398         }
1399         shinfo->nr_frags = k;
1400
1401         skb->data_len -= len;
1402         skb->len = skb->data_len;
1403         return len;
1404 }
1405
1406 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1407 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1408 {
1409         u32 delta_truesize;
1410
1411         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1412                 return -ENOMEM;
1413
1414         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1415
1416         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1417         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1418
1419         if (delta_truesize) {
1420                 skb->truesize      -= delta_truesize;
1421                 sk->sk_wmem_queued -= delta_truesize;
1422                 sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1423                 sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1424         }
1425
1426         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1427         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1428                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1429
1430         return 0;
1431 }
1432
1433 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1434 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1435 {
1436         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1437         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1438         int mss_now;
1439
1440         /* Calculate base mss without TCP options:
1441            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1442          */
1443         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1444
1445         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1446         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1447                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1448
1449                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1450                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1451         }
1452
1453         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1454         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1455                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1456
1457         /* Now subtract optional transport overhead */
1458         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1459
1460         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1461         if (mss_now < 48)
1462                 mss_now = 48;
1463         return mss_now;
1464 }
1465
1466 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1467 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1468 {
1469         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1470         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1471                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1472 }
1473
1474 /* Inverse of above */
1475 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1476 {
1477         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1478         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1479         int mtu;
1480
1481         mtu = mss +
1482               tp->tcp_header_len +
1483               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1484               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1485
1486         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1487         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1488                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1489
1490                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1491                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1492         }
1493         return mtu;
1494 }
1495 EXPORT_SYMBOL(tcp_mss_to_mtu);
1496
1497 /* MTU probing init per socket */
1498 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1499 {
1500         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1501         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1502         struct net *net = sock_net(sk);
1503
1504         icsk->icsk_mtup.enabled = net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1505         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1506                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1507         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss);
1508         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1509         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1510                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
1511 }
1512 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1513
1514 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1515
1516    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1517    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1518
1519    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1520    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1521    It also does not include TCP options.
1522
1523    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1524
1525    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1526    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1527    taking into account current pmtu, but never exceeds
1528    tp->rx_opt.mss_clamp.
1529
1530    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1531    DOES NOT include either tcp or ip options.
1532
1533    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1534    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1535  */
1536 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1537 {
1538         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1539         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1540         int mss_now;
1541
1542         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1543                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1544
1545         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1546         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1547
1548         /* And store cached results */
1549         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1550         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1551                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1552         tp->mss_cache = mss_now;
1553
1554         return mss_now;
1555 }
1556 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1557
1558 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1559  * and even PMTU discovery events into account.
1560  */
1561 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1562 {
1563         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1564         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1565         u32 mss_now;
1566         unsigned int header_len;
1567         struct tcp_out_options opts;
1568         struct tcp_md5sig_key *md5;
1569
1570         mss_now = tp->mss_cache;
1571
1572         if (dst) {
1573                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1574                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1575                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1576         }
1577
1578         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1579                      sizeof(struct tcphdr);
1580         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1581          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1582          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1583          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1584         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1585                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1586                 mss_now -= delta;
1587         }
1588
1589         return mss_now;
1590 }
1591
1592 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1593  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1594  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1595  */
1596 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1597 {
1598         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1599
1600         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1601             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1602                 /* Limited by application or receiver window. */
1603                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1604                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1605                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1606                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1607                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1608                 }
1609                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1610         }
1611         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1612 }
1613
1614 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1615 {
1616         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1617         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1618
1619         /* Track the maximum number of outstanding packets in each
1620          * window, and remember whether we were cwnd-limited then.
1621          */
1622         if (!before(tp->snd_una, tp->max_packets_seq) ||
1623             tp->packets_out > tp->max_packets_out) {
1624                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1625                 tp->max_packets_seq = tp->snd_nxt;
1626                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1627         }
1628
1629         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1630                 /* Network is feed fully. */
1631                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1632                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1633         } else {
1634                 /* Network starves. */
1635                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1636                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1637
1638                 if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1639                     (s32)(tcp_jiffies32 - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto &&
1640                     !ca_ops->cong_control)
1641                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1642
1643                 /* The following conditions together indicate the starvation
1644                  * is caused by insufficient sender buffer:
1645                  * 1) just sent some data (see tcp_write_xmit)
1646                  * 2) not cwnd limited (this else condition)
1647                  * 3) no more data to send (tcp_write_queue_empty())
1648                  * 4) application is hitting buffer limit (SOCK_NOSPACE)
1649                  */
1650                 if (tcp_write_queue_empty(sk) && sk->sk_socket &&
1651                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags) &&
1652                     (1 << sk->sk_state) & (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT))
1653                         tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
1654         }
1655 }
1656
1657 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1658 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1659 {
1660         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1661                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1662 }
1663
1664 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1665  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1666  * The test is really :
1667  * if ((skb->len % mss) != 0)
1668  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1669  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1670  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1671  */
1672 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1673                                 const struct sk_buff *skb)
1674 {
1675         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1676                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1677 }
1678
1679 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1680  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1681  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1682  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1683  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1684  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1685  */
1686 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1687                             int nonagle)
1688 {
1689         return partial &&
1690                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1691                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1692 }
1693
1694 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1695  * to send one TSO packet per ms
1696  */
1697 static u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now,
1698                             int min_tso_segs)
1699 {
1700         u32 bytes, segs;
1701
1702         bytes = min_t(unsigned long,
1703                       sk->sk_pacing_rate >> sk->sk_pacing_shift,
1704                       sk->sk_gso_max_size - 1 - MAX_TCP_HEADER);
1705
1706         /* Goal is to send at least one packet per ms,
1707          * not one big TSO packet every 100 ms.
1708          * This preserves ACK clocking and is consistent
1709          * with tcp_tso_should_defer() heuristic.
1710          */
1711         segs = max_t(u32, bytes / mss_now, min_tso_segs);
1712
1713         return segs;
1714 }
1715
1716 /* Return the number of segments we want in the skb we are transmitting.
1717  * See if congestion control module wants to decide; otherwise, autosize.
1718  */
1719 static u32 tcp_tso_segs(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1720 {
1721         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1722         u32 min_tso, tso_segs;
1723
1724         min_tso = ca_ops->min_tso_segs ?
1725                         ca_ops->min_tso_segs(sk) :
1726                         sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_tso_segs;
1727
1728         tso_segs = tcp_tso_autosize(sk, mss_now, min_tso);
1729         return min_t(u32, tso_segs, sk->sk_gso_max_segs);
1730 }
1731
1732 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1733 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1734                                         const struct sk_buff *skb,
1735                                         unsigned int mss_now,
1736                                         unsigned int max_segs,
1737                                         int nonagle)
1738 {
1739         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1740         u32 partial, needed, window, max_len;
1741
1742         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1743         max_len = mss_now * max_segs;
1744
1745         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1746                 return max_len;
1747
1748         needed = min(skb->len, window);
1749
1750         if (max_len <= needed)
1751                 return max_len;
1752
1753         partial = needed % mss_now;
1754         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1755          * to include this last segment in this skb.
1756          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1757          */
1758         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1759                 return needed - partial;
1760
1761         return needed;
1762 }
1763
1764 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1765  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1766  */
1767 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1768                                          const struct sk_buff *skb)
1769 {
1770         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
1771
1772         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1773         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1774             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1775                 return 1;
1776
1777         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1778         cwnd = tp->snd_cwnd;
1779         if (in_flight >= cwnd)
1780                 return 0;
1781
1782         /* For better scheduling, ensure we have at least
1783          * 2 GSO packets in flight.
1784          */
1785         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
1786         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
1787 }
1788
1789 /* Initialize TSO state of a skb.
1790  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1791  * SKB onto the wire.
1792  */
1793 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1794 {
1795         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1796
1797         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1798                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1799                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1800         }
1801         return tso_segs;
1802 }
1803
1804
1805 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1806  * sent now.
1807  */
1808 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1809                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1810 {
1811         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1812          * write_queue (they have no chances to get new data).
1813          *
1814          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1815          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1816          */
1817         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1818                 return true;
1819
1820         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1821         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1822                 return true;
1823
1824         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1825                 return true;
1826
1827         return false;
1828 }
1829
1830 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1831 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1832                              const struct sk_buff *skb,
1833                              unsigned int cur_mss)
1834 {
1835         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1836
1837         if (skb->len > cur_mss)
1838                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1839
1840         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1841 }
1842
1843 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1844  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1845  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1846  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1847  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1848  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1849  */
1850 static int tso_fragment(struct sock *sk, enum tcp_queue tcp_queue,
1851                         struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1852                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1853 {
1854         struct sk_buff *buff;
1855         int nlen = skb->len - len;
1856         u8 flags;
1857
1858         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1859         if (skb->len != skb->data_len)
1860                 return tcp_fragment(sk, tcp_queue, skb, len, mss_now, gfp);
1861
1862         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp, true);
1863         if (unlikely(!buff))
1864                 return -ENOMEM;
1865
1866         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1867         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1868         buff->truesize += nlen;
1869         skb->truesize -= nlen;
1870
1871         /* Correct the sequence numbers. */
1872         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1873         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1874         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1875
1876         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1877         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1878         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1879         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1880
1881         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1882         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1883
1884         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1885
1886         buff->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1887         skb_split(skb, buff, len);
1888         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1889
1890         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1891         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1892         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1893
1894         /* Link BUFF into the send queue. */
1895         __skb_header_release(buff);
1896         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, tcp_queue);
1897
1898         return 0;
1899 }
1900
1901 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1902  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1903  *
1904  * This algorithm is from John Heffner.
1905  */
1906 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1907                                  bool *is_cwnd_limited,
1908                                  bool *is_rwnd_limited,
1909                                  u32 max_segs)
1910 {
1911         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1912         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1913         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1914         struct sk_buff *head;
1915         int win_divisor;
1916         s64 delta;
1917
1918         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
1919                 goto send_now;
1920
1921         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
1922          * only if the last write was recent (1 ms).
1923          * Note that tp->tcp_wstamp_ns can be in the future if we have
1924          * packets waiting in a qdisc or device for EDT delivery.
1925          */
1926         delta = tp->tcp_clock_cache - tp->tcp_wstamp_ns - NSEC_PER_MSEC;
1927         if (delta > 0)
1928                 goto send_now;
1929
1930         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1931
1932         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1);
1933         BUG_ON(tp->snd_cwnd <= in_flight);
1934
1935         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1936
1937         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1938         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1939
1940         limit = min(send_win, cong_win);
1941
1942         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1943         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
1944                 goto send_now;
1945
1946         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1947         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1948                 goto send_now;
1949
1950         win_divisor = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1951         if (win_divisor) {
1952                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1953
1954                 /* If at least some fraction of a window is available,
1955                  * just use it.
1956                  */
1957                 chunk /= win_divisor;
1958                 if (limit >= chunk)
1959                         goto send_now;
1960         } else {
1961                 /* Different approach, try not to defer past a single
1962                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1963                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1964                  * then send now.
1965                  */
1966                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1967                         goto send_now;
1968         }
1969
1970         /* TODO : use tsorted_sent_queue ? */
1971         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
1972         if (!head)
1973                 goto send_now;
1974         delta = tp->tcp_clock_cache - head->tstamp;
1975         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
1976         if ((s64)(delta - (u64)NSEC_PER_USEC * (tp->srtt_us >> 4)) < 0)
1977                 goto send_now;
1978
1979         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
1980          * Three cases are tracked :
1981          * 1) We are cwnd-limited
1982          * 2) We are rwnd-limited
1983          * 3) We are application limited.
1984          */
1985         if (cong_win < send_win) {
1986                 if (cong_win <= skb->len) {
1987                         *is_cwnd_limited = true;
1988                         return true;
1989                 }
1990         } else {
1991                 if (send_win <= skb->len) {
1992                         *is_rwnd_limited = true;
1993                         return true;
1994                 }
1995         }
1996
1997         /* If this packet won't get more data, do not wait. */
1998         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) ||
1999             TCP_SKB_CB(skb)->eor)
2000                 goto send_now;
2001
2002         return true;
2003
2004 send_now:
2005         return false;
2006 }
2007
2008 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
2009 {
2010         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2011         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2012         struct net *net = sock_net(sk);
2013         u32 interval;
2014         s32 delta;
2015
2016         interval = net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval;
2017         delta = tcp_jiffies32 - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
2018         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
2019                 int mss = tcp_current_mss(sk);
2020
2021                 /* Update current search range */
2022                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2023                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
2024                         sizeof(struct tcphdr) +
2025                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
2026                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
2027
2028                 /* Update probe time stamp */
2029                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
2030         }
2031 }
2032
2033 static bool tcp_can_coalesce_send_queue_head(struct sock *sk, int len)
2034 {
2035         struct sk_buff *skb, *next;
2036
2037         skb = tcp_send_head(sk);
2038         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2039                 if (len <= skb->len)
2040                         break;
2041
2042                 if (unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->eor))
2043                         return false;
2044
2045                 len -= skb->len;
2046         }
2047
2048         return true;
2049 }
2050
2051 /* Create a new MTU probe if we are ready.
2052  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
2053  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
2054  * changes resulting in larger path MTUs.
2055  *
2056  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
2057  *         1 if a probe was sent,
2058  *         -1 otherwise
2059  */
2060 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
2061 {
2062         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2063         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2064         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
2065         struct net *net = sock_net(sk);
2066         int probe_size;
2067         int size_needed;
2068         int copy, len;
2069         int mss_now;
2070         int interval;
2071
2072         /* Not currently probing/verifying,
2073          * not in recovery,
2074          * have enough cwnd, and
2075          * not SACKing (the variable headers throw things off)
2076          */
2077         if (likely(!icsk->icsk_mtup.enabled ||
2078                    icsk->icsk_mtup.probe_size ||
2079                    inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
2080                    tp->snd_cwnd < 11 ||
2081                    tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack))
2082                 return -1;
2083
2084         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
2085          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
2086          * smaller than a threshold, backoff from probing.
2087          */
2088         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2089         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
2090                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
2091         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
2092         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
2093         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
2094          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
2095          * probing process by not resetting search range to its orignal.
2096          */
2097         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
2098                 interval < net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold) {
2099                 /* Check whether enough time has elaplased for
2100                  * another round of probing.
2101                  */
2102                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
2103                 return -1;
2104         }
2105
2106         /* Have enough data in the send queue to probe? */
2107         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
2108                 return -1;
2109
2110         if (tp->snd_wnd < size_needed)
2111                 return -1;
2112         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
2113                 return 0;
2114
2115         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
2116         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
2117                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
2118                         return -1;
2119                 else
2120                         return 0;
2121         }
2122
2123         if (!tcp_can_coalesce_send_queue_head(sk, probe_size))
2124                 return -1;
2125
2126         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
2127         nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC, false);
2128         if (!nskb)
2129                 return -1;
2130         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2131         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2132
2133         skb = tcp_send_head(sk);
2134
2135         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2136         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
2137         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
2138         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
2139         nskb->csum = 0;
2140         nskb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2141
2142         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
2143         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
2144
2145         len = 0;
2146         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2147                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
2148                 skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
2149
2150                 if (skb->len <= copy) {
2151                         /* We've eaten all the data from this skb.
2152                          * Throw it away. */
2153                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2154                         /* If this is the last SKB we copy and eor is set
2155                          * we need to propagate it to the new skb.
2156                          */
2157                         TCP_SKB_CB(nskb)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
2158                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2159                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2160                 } else {
2161                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2162                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2163                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
2164                                 skb_pull(skb, copy);
2165                         } else {
2166                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
2167                                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2168                         }
2169                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2170                 }
2171
2172                 len += copy;
2173
2174                 if (len >= probe_size)
2175                         break;
2176         }
2177         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2178
2179         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2180          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2181          */
2182         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2183                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2184                  * effectively two packets. */
2185                 tp->snd_cwnd--;
2186                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2187
2188                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2189                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2190                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2191
2192                 return 1;
2193         }
2194
2195         return -1;
2196 }
2197
2198 static bool tcp_pacing_check(struct sock *sk)
2199 {
2200         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2201
2202         if (!tcp_needs_internal_pacing(sk))
2203                 return false;
2204
2205         if (tp->tcp_wstamp_ns <= tp->tcp_clock_cache)
2206                 return false;
2207
2208         if (!hrtimer_is_queued(&tp->pacing_timer)) {
2209                 hrtimer_start(&tp->pacing_timer,
2210                               ns_to_ktime(tp->tcp_wstamp_ns),
2211                               HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_SOFT);
2212                 sock_hold(sk);
2213         }
2214         return true;
2215 }
2216
2217 /* TCP Small Queues :
2218  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2219  * (These limits are doubled for retransmits)
2220  * This allows for :
2221  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2222  *  - faster recovery
2223  *  - high rates
2224  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2225  * of queued bytes to ensure line rate.
2226  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2227  */
2228 static bool tcp_small_queue_check(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
2229                                   unsigned int factor)
2230 {
2231         unsigned long limit;
2232
2233         limit = max_t(unsigned long,
2234                       2 * skb->truesize,
2235                       sk->sk_pacing_rate >> sk->sk_pacing_shift);
2236         if (sk->sk_pacing_status == SK_PACING_NONE)
2237                 limit = min_t(unsigned long, limit,
2238                               sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_limit_output_bytes);
2239         limit <<= factor;
2240
2241         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2242                 /* Always send skb if rtx queue is empty.
2243                  * No need to wait for TX completion to call us back,
2244                  * after softirq/tasklet schedule.
2245                  * This helps when TX completions are delayed too much.
2246                  */
2247                 if (tcp_rtx_queue_empty(sk))
2248                         return false;
2249
2250                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2251                 /* It is possible TX completion already happened
2252                  * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2253                  * test again the condition.
2254                  */
2255                 smp_mb__after_atomic();
2256                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2257                         return true;
2258         }
2259         return false;
2260 }
2261
2262 static void tcp_chrono_set(struct tcp_sock *tp, const enum tcp_chrono new)
2263 {
2264         const u32 now = tcp_jiffies32;
2265         enum tcp_chrono old = tp->chrono_type;
2266
2267         if (old > TCP_CHRONO_UNSPEC)
2268                 tp->chrono_stat[old - 1] += now - tp->chrono_start;
2269         tp->chrono_start = now;
2270         tp->chrono_type = new;
2271 }
2272
2273 void tcp_chrono_start(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2274 {
2275         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2276
2277         /* If there are multiple conditions worthy of tracking in a
2278          * chronograph then the highest priority enum takes precedence
2279          * over the other conditions. So that if something "more interesting"
2280          * starts happening, stop the previous chrono and start a new one.
2281          */
2282         if (type > tp->chrono_type)
2283                 tcp_chrono_set(tp, type);
2284 }
2285
2286 void tcp_chrono_stop(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2287 {
2288         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2289
2290
2291         /* There are multiple conditions worthy of tracking in a
2292          * chronograph, so that the highest priority enum takes
2293          * precedence over the other conditions (see tcp_chrono_start).
2294          * If a condition stops, we only stop chrono tracking if
2295          * it's the "most interesting" or current chrono we are
2296          * tracking and starts busy chrono if we have pending data.
2297          */
2298         if (tcp_rtx_and_write_queues_empty(sk))
2299                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_UNSPEC);
2300         else if (type == tp->chrono_type)
2301                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_BUSY);
2302 }
2303
2304 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2305  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2306  * window for us.
2307  *
2308  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2309  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2310  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2311  *
2312  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2313  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2314
2315  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2316  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2317  */
2318 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2319                            int push_one, gfp_t gfp)
2320 {
2321         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2322         struct sk_buff *skb;
2323         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2324         int cwnd_quota;
2325         int result;
2326         bool is_cwnd_limited = false, is_rwnd_limited = false;
2327         u32 max_segs;
2328
2329         sent_pkts = 0;
2330
2331         tcp_mstamp_refresh(tp);
2332         if (!push_one) {
2333                 /* Do MTU probing. */
2334                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2335                 if (!result) {
2336                         return false;
2337                 } else if (result > 0) {
2338                         sent_pkts = 1;
2339                 }
2340         }
2341
2342         max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
2343         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2344                 unsigned int limit;
2345
2346                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2347                         /* "skb_mstamp_ns" is used as a start point for the retransmit timer */
2348                         skb->skb_mstamp_ns = tp->tcp_wstamp_ns = tp->tcp_clock_cache;
2349                         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
2350                         goto repair; /* Skip network transmission */
2351                 }
2352
2353                 if (tcp_pacing_check(sk))
2354                         break;
2355
2356                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2357                 BUG_ON(!tso_segs);
2358
2359                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2360                 if (!cwnd_quota) {
2361                         if (push_one == 2)
2362                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2363                                 cwnd_quota = 1;
2364                         else
2365                                 break;
2366                 }
2367
2368                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now))) {
2369                         is_rwnd_limited = true;
2370                         break;
2371                 }
2372
2373                 if (tso_segs == 1) {
2374                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2375                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2376                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2377                                 break;
2378                 } else {
2379                         if (!push_one &&
2380                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2381                                                  &is_rwnd_limited, max_segs))
2382                                 break;
2383                 }
2384
2385                 limit = mss_now;
2386                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2387                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2388                                                     min_t(unsigned int,
2389                                                           cwnd_quota,
2390                                                           max_segs),
2391                                                     nonagle);
2392
2393                 if (skb->len > limit &&
2394                     unlikely(tso_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
2395                                           skb, limit, mss_now, gfp)))
2396                         break;
2397
2398                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 0))
2399                         break;
2400
2401                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2402                         break;
2403
2404 repair:
2405                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2406                  * This call will increment packets_out.
2407                  */
2408                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2409
2410                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2411                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2412
2413                 if (push_one)
2414                         break;
2415         }
2416
2417         if (is_rwnd_limited)
2418                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2419         else
2420                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2421
2422         if (likely(sent_pkts)) {
2423                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2424                         tp->prr_out += sent_pkts;
2425
2426                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2427                 if (push_one != 2)
2428                         tcp_schedule_loss_probe(sk, false);
2429                 is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd);
2430                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2431                 return false;
2432         }
2433         return !tp->packets_out && !tcp_write_queue_empty(sk);
2434 }
2435
2436 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk, bool advancing_rto)
2437 {
2438         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2439         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2440         u32 timeout, rto_delta_us;
2441         int early_retrans;
2442
2443         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2444          * finishes.
2445          */
2446         if (tp->fastopen_rsk)
2447                 return false;
2448
2449         early_retrans = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_early_retrans;
2450         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2451          * not in loss recovery, that are either limited by cwnd or application.
2452          */
2453         if ((early_retrans != 3 && early_retrans != 4) ||
2454             !tp->packets_out || !tcp_is_sack(tp) ||
2455             (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open &&
2456              icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR))
2457                 return false;
2458
2459         /* Probe timeout is 2*rtt. Add minimum RTO to account
2460          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2461          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2462          */
2463         if (tp->srtt_us) {
2464                 timeout = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 2);
2465                 if (tp->packets_out == 1)
2466                         timeout += TCP_RTO_MIN;
2467                 else
2468                         timeout += TCP_TIMEOUT_MIN;
2469         } else {
2470                 timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
2471         }
2472
2473         /* If the RTO formula yields an earlier time, then use that time. */
2474         rto_delta_us = advancing_rto ?
2475                         jiffies_to_usecs(inet_csk(sk)->icsk_rto) :
2476                         tcp_rto_delta_us(sk);  /* How far in future is RTO? */
2477         if (rto_delta_us > 0)
2478                 timeout = min_t(u32, timeout, usecs_to_jiffies(rto_delta_us));
2479
2480         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2481                              TCP_RTO_MAX, NULL);
2482         return true;
2483 }
2484
2485 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2486  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2487  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2488  */
2489 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2490                                     const struct sk_buff *skb)
2491 {
2492         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2493                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2494                               LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2495                 return true;
2496         }
2497         return false;
2498 }
2499
2500 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2501  * retransmit the last segment.
2502  */
2503 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2504 {
2505         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2506         struct sk_buff *skb;
2507         int pcount;
2508         int mss = tcp_current_mss(sk);
2509
2510         skb = tcp_send_head(sk);
2511         if (skb && tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2512                 pcount = tp->packets_out;
2513                 tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2514                 if (tp->packets_out > pcount)
2515                         goto probe_sent;
2516                 goto rearm_timer;
2517         }
2518         skb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
2519         if (unlikely(!skb)) {
2520                 WARN_ONCE(tp->packets_out,
2521                           "invalid inflight: %u state %u cwnd %u mss %d\n",
2522                           tp->packets_out, sk->sk_state, tp->snd_cwnd, mss);
2523                 inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2524                 return;
2525         }
2526
2527         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2528         if (tp->tlp_high_seq)
2529                 goto rearm_timer;
2530
2531         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2532                 goto rearm_timer;
2533
2534         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2535         if (WARN_ON(!pcount))
2536                 goto rearm_timer;
2537
2538         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2539                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
2540                                           (pcount - 1) * mss, mss,
2541                                           GFP_ATOMIC)))
2542                         goto rearm_timer;
2543                 skb = skb_rb_next(skb);
2544         }
2545
2546         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2547                 goto rearm_timer;
2548
2549         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1))
2550                 goto rearm_timer;
2551
2552         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2553         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2554
2555 probe_sent:
2556         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2557         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2558         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2559 rearm_timer:
2560         tcp_rearm_rto(sk);
2561 }
2562
2563 /* Push out any pending frames which were held back due to
2564  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2565  * The socket must be locked by the caller.
2566  */
2567 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2568                                int nonagle)
2569 {
2570         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2571          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2572          * all will be happy.
2573          */
2574         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2575                 return;
2576
2577         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2578                            sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC)))
2579                 tcp_check_probe_timer(sk);
2580 }
2581
2582 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2583  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2584  */
2585 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2586 {
2587         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2588
2589         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2590
2591         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2592 }
2593
2594 /* This function returns the amount that we can raise the
2595  * usable window based on the following constraints
2596  *
2597  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2598  * 2. We limit memory per socket
2599  *
2600  * RFC 1122:
2601  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2602  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2603  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2604  *
2605  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2606  * it at least MSS bytes.
2607  *
2608  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2609  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2610  *
2611  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2612  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2613  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2614  * window to always advance by a single byte.
2615  *
2616  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2617  * then this will not be a problem.
2618  *
2619  * BSD seems to make the following compromise:
2620  *
2621  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2622  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2623  *      then set the window to 0.
2624  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2625  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2626  *      and from being larger than the largest representable value.
2627  *
2628  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2629  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2630  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2631  * those cases where the window is constrained on the sender side
2632  * because the pipeline is full.
2633  *
2634  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2635  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2636  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2637  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2638  * of having a fixed window size at almost all times.
2639  *
2640  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2641  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2642  *
2643  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2644  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2645  */
2646 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2647 {
2648         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2649         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2650         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2651          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2652          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2653          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2654          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2655          */
2656         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2657         int free_space = tcp_space(sk);
2658         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2659         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2660         int window;
2661
2662         if (unlikely(mss > full_space)) {
2663                 mss = full_space;
2664                 if (mss <= 0)
2665                         return 0;
2666         }
2667         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2668                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2669
2670                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
2671                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2672                                                4U * tp->advmss);
2673
2674                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2675                  * increase it due to wscale.
2676                  */
2677                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2678
2679                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2680                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2681                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2682                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2683                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2684                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2685                  */
2686                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2687                         return 0;
2688         }
2689
2690         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2691                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2692
2693         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2694          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2695          */
2696         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2697                 window = free_space;
2698
2699                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2700                  * Import case: prevent zero window announcement if
2701                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2702                  */
2703                 window = ALIGN(window, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
2704         } else {
2705                 window = tp->rcv_wnd;
2706                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2707                  * Window clamp already applied above.
2708                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2709                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2710                  * and multiply from happening most of the time.
2711                  * We also don't do any window rounding when the free space
2712                  * is too small.
2713                  */
2714                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2715                         window = rounddown(free_space, mss);
2716                 else if (mss == full_space &&
2717                          free_space > window + (full_space >> 1))
2718                         window = free_space;
2719         }
2720
2721         return window;
2722 }
2723
2724 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
2725                              const struct sk_buff *next_skb)
2726 {
2727         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(next_skb))) {
2728                 const struct skb_shared_info *next_shinfo =
2729                         skb_shinfo(next_skb);
2730                 struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
2731
2732                 shinfo->tx_flags |= next_shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
2733                 shinfo->tskey = next_shinfo->tskey;
2734                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack |=
2735                         TCP_SKB_CB(next_skb)->txstamp_ack;
2736         }
2737 }
2738
2739 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2740 static bool tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2741 {
2742         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2743         struct sk_buff *next_skb = skb_rb_next(skb);
2744         int next_skb_size;
2745
2746         next_skb_size = next_skb->len;
2747
2748         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2749
2750         if (next_skb_size) {
2751                 if (next_skb_size <= skb_availroom(skb))
2752                         skb_copy_bits(next_skb, 0, skb_put(skb, next_skb_size),
2753                                       next_skb_size);
2754                 else if (!skb_shift(skb, next_skb, next_skb_size))
2755                         return false;
2756         }
2757         tcp_highest_sack_replace(sk, next_skb, skb);
2758
2759         /* Update sequence range on original skb. */
2760         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2761
2762         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2763         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2764
2765         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2766          * packet counting does not break.
2767          */
2768         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2769         TCP_SKB_CB(skb)->eor = TCP_SKB_CB(next_skb)->eor;
2770
2771         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2772         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2773         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2774                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2775
2776         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2777
2778         tcp_skb_collapse_tstamp(skb, next_skb);
2779
2780         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(next_skb, sk);
2781         return true;
2782 }
2783
2784 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2785 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2786 {
2787         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2788                 return false;
2789         if (skb_cloned(skb))
2790                 return false;
2791         /* Some heuristics for collapsing over SACK'd could be invented */
2792         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2793                 return false;
2794
2795         return true;
2796 }
2797
2798 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2799  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2800  */
2801 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2802                                      int space)
2803 {
2804         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2805         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2806         bool first = true;
2807
2808         if (!sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_retrans_collapse)
2809                 return;
2810         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2811                 return;
2812
2813         skb_rbtree_walk_from_safe(skb, tmp) {
2814                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2815                         break;
2816
2817                 if (!tcp_skb_can_collapse_to(to))
2818                         break;
2819
2820                 space -= skb->len;
2821
2822                 if (first) {
2823                         first = false;
2824                         continue;
2825                 }
2826
2827                 if (space < 0)
2828                         break;
2829
2830                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2831                         break;
2832
2833                 if (!tcp_collapse_retrans(sk, to))
2834                         break;
2835         }
2836 }
2837
2838 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2839  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2840  * error occurred which prevented the send.
2841  */
2842 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2843 {
2844         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2845         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2846         unsigned int cur_mss;
2847         int diff, len, err;
2848
2849
2850         /* Inconclusive MTU probe */
2851         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
2852                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2853
2854         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2855          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2856          */
2857         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2858             min_t(u32, sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2),
2859                   sk->sk_sndbuf))
2860                 return -EAGAIN;
2861
2862         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2863                 return -EBUSY;
2864
2865         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2866                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))) {
2867                         WARN_ON_ONCE(1);
2868                         return -EINVAL;
2869                 }
2870                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2871                         return -ENOMEM;
2872         }
2873
2874         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2875                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2876
2877         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2878
2879         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2880          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2881          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2882          * our retransmit serves as a zero window probe.
2883          */
2884         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2885             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2886                 return -EAGAIN;
2887
2888         len = cur_mss * segs;
2889         if (skb->len > len) {
2890                 if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb, len,
2891                                  cur_mss, GFP_ATOMIC))
2892                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2893         } else {
2894                 if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2895                         return -ENOMEM;
2896
2897                 diff = tcp_skb_pcount(skb);
2898                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, cur_mss);
2899                 diff -= tcp_skb_pcount(skb);
2900                 if (diff)
2901                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
2902                 if (skb->len < cur_mss)
2903                         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2904         }
2905
2906         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
2907         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
2908                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
2909
2910         /* Update global and local TCP statistics. */
2911         segs = tcp_skb_pcount(skb);
2912         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS, segs);
2913         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2914                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2915         tp->total_retrans += segs;
2916         tp->bytes_retrans += skb->len;
2917
2918         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2919          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2920          * beyond what csum_start can cover.
2921          */
2922         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2923                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2924                 struct sk_buff *nskb;
2925
2926                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
2927                         nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2928                         err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2929                                      -ENOBUFS;
2930                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
2931
2932                 if (!err) {
2933                         tcp_update_skb_after_send(sk, skb, tp->tcp_wstamp_ns);
2934                         tcp_rate_skb_sent(sk, skb);
2935                 }
2936         } else {
2937                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2938         }
2939
2940         if (BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB_FLAG))
2941                 tcp_call_bpf_3arg(sk, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB,
2942                                   TCP_SKB_CB(skb)->seq, segs, err);
2943
2944         if (likely(!err)) {
2945                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
2946                 trace_tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2947         } else if (err != -EBUSY) {
2948                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL, segs);
2949         }
2950         return err;
2951 }
2952
2953 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2954 {
2955         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2956         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs);
2957
2958         if (err == 0) {
2959 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2960                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2961                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2962                 }
2963 #endif
2964                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2965                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2966
2967                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2968                 if (!tp->retrans_stamp)
2969                         tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
2970
2971         }
2972
2973         if (tp->undo_retrans < 0)
2974                 tp->undo_retrans = 0;
2975         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2976         return err;
2977 }
2978
2979 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2980  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2981  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2982  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2983  */
2984 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2985 {
2986         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2987         struct sk_buff *skb, *rtx_head, *hole = NULL;
2988         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2989         u32 max_segs;
2990         int mib_idx;
2991
2992         if (!tp->packets_out)
2993                 return;
2994
2995         rtx_head = tcp_rtx_queue_head(sk);
2996         skb = tp->retransmit_skb_hint ?: rtx_head;
2997         max_segs = tcp_tso_segs(sk, tcp_current_mss(sk));
2998         skb_rbtree_walk_from(skb) {
2999                 __u8 sacked;
3000                 int segs;
3001
3002                 if (tcp_pacing_check(sk))
3003                         break;
3004
3005                 /* we could do better than to assign each time */
3006                 if (!hole)
3007                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
3008
3009                 segs = tp->snd_cwnd - tcp_packets_in_flight(tp);
3010                 if (segs <= 0)
3011                         return;
3012                 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
3013                 /* In case tcp_shift_skb_data() have aggregated large skbs,
3014                  * we need to make sure not sending too bigs TSO packets
3015                  */
3016                 segs = min_t(int, segs, max_segs);
3017
3018                 if (tp->retrans_out >= tp->lost_out) {
3019                         break;
3020                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
3021                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
3022                                 hole = skb;
3023                         continue;
3024
3025                 } else {
3026                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
3027                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
3028                         else
3029                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
3030                 }
3031
3032                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
3033                         continue;
3034
3035                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 1))
3036                         return;
3037
3038                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs))
3039                         return;
3040
3041                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), mib_idx, tcp_skb_pcount(skb));
3042
3043                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
3044                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
3045
3046                 if (skb == rtx_head &&
3047                     icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_REO_TIMEOUT)
3048                         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3049                                              inet_csk(sk)->icsk_rto,
3050                                              TCP_RTO_MAX,
3051                                              skb);
3052         }
3053 }
3054
3055 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
3056  * connection tear down and (memory) recovery.
3057  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
3058  * or even be forced to close flow without any FIN.
3059  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
3060  * with edge trigger epoll()
3061  */
3062 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
3063 {
3064         int amt;
3065
3066         if (size <= sk->sk_forward_alloc)
3067                 return;
3068         amt = sk_mem_pages(size);
3069         sk->sk_forward_alloc += amt * SK_MEM_QUANTUM;
3070         sk_memory_allocated_add(sk, amt);
3071
3072         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg)
3073                 mem_cgroup_charge_skmem(sk->sk_memcg, amt);
3074 }
3075
3076 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
3077  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
3078  */
3079 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
3080 {
3081         struct sk_buff *skb, *tskb = tcp_write_queue_tail(sk);
3082         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3083
3084         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
3085          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
3086          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
3087          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
3088          */
3089         if (!tskb && tcp_under_memory_pressure(sk))
3090                 tskb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
3091
3092         if (tskb) {
3093 coalesce:
3094                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
3095                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
3096                 tp->write_seq++;
3097                 if (tcp_write_queue_empty(sk)) {
3098                         /* This means tskb was already sent.
3099                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
3100                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
3101                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
3102                          * does not change tp->snd_nxt.
3103                          */
3104                         tp->snd_nxt++;
3105                         return;
3106                 }
3107         } else {
3108                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
3109                 if (unlikely(!skb)) {
3110                         if (tskb)
3111                                 goto coalesce;
3112                         return;
3113                 }
3114                 INIT_LIST_HEAD(&skb->tcp_tsorted_anchor);
3115                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3116                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
3117                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
3118                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
3119                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
3120                 tcp_queue_skb(sk, skb);
3121         }
3122         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
3123 }
3124
3125 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
3126  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
3127  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
3128  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
3129  */
3130 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
3131 {
3132         struct sk_buff *skb;
3133
3134         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
3135
3136         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
3137         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
3138         if (!skb) {
3139                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3140                 return;
3141         }
3142
3143         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3144         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3145         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
3146                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
3147         tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3148         /* Send it off. */
3149         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
3150                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3151
3152         /* skb of trace_tcp_send_reset() keeps the skb that caused RST,
3153          * skb here is different to the troublesome skb, so use NULL
3154          */
3155         trace_tcp_send_reset(sk, NULL);
3156 }
3157
3158 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
3159  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
3160  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
3161  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
3162  * and rcv_wscale values will not be correct.
3163  */
3164 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
3165 {
3166         struct sk_buff *skb;
3167
3168         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
3169         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3170                 pr_err("%s: wrong queue state\n", __func__);
3171                 return -EFAULT;
3172         }
3173         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
3174                 if (skb_cloned(skb)) {
3175                         struct sk_buff *nskb;
3176
3177                         tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3178                                 nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
3179                         } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3180                         if (!nskb)
3181                                 return -ENOMEM;
3182                         INIT_LIST_HEAD(&nskb->tcp_tsorted_anchor);
3183                         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3184                         __skb_header_release(nskb);
3185                         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, nskb);
3186                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
3187                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
3188                         skb = nskb;
3189                 }
3190
3191                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
3192                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
3193         }
3194         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3195 }
3196
3197 /**
3198  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
3199  * sk: listener socket
3200  * dst: dst entry attached to the SYNACK
3201  * req: request_sock pointer
3202  *
3203  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3204  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
3205  */
3206 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3207                                 struct request_sock *req,
3208                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3209                                 enum tcp_synack_type synack_type)
3210 {
3211         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3212         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3213         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3214         struct tcp_out_options opts;
3215         struct sk_buff *skb;
3216         int tcp_header_size;
3217         struct tcphdr *th;
3218         int mss;
3219
3220         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3221         if (unlikely(!skb)) {
3222                 dst_release(dst);
3223                 return NULL;
3224         }
3225         /* Reserve space for headers. */
3226         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3227
3228         switch (synack_type) {
3229         case TCP_SYNACK_NORMAL:
3230                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3231                 break;
3232         case TCP_SYNACK_COOKIE:
3233                 /* Under synflood, we do not attach skb to a socket,
3234                  * to avoid false sharing.
3235                  */
3236                 break;
3237         case TCP_SYNACK_FASTOPEN:
3238                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3239                  * cpu might call us concurrently.
3240                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3241                  */
3242                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3243                 break;
3244         }
3245         skb_dst_set(skb, dst);
3246
3247         mss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3248
3249         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3250 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3251         if (unlikely(req->cookie_ts))
3252                 skb->skb_mstamp_ns = cookie_init_timestamp(req);
3253         else
3254 #endif
3255                 skb->skb_mstamp_ns = tcp_clock_ns();
3256
3257 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3258         rcu_read_lock();
3259         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3260 #endif
3261         skb_set_hash(skb, tcp_rsk(req)->txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
3262         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, md5,
3263                                              foc) + sizeof(*th);
3264
3265         skb_push(skb, tcp_header_size);
3266         skb_reset_transport_header(skb);
3267
3268         th = (struct tcphdr *)skb->data;
3269         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3270         th->syn = 1;
3271         th->ack = 1;
3272         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3273         th->source = htons(ireq->ir_num);
3274         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3275         skb->mark = ireq->ir_mark;
3276         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3277         th->seq = htonl(tcp_rsk(req)->snt_isn);
3278         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3279         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3280
3281         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3282         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3283         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), NULL, &opts);
3284         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3285         __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3286
3287 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3288         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3289         if (md5)
3290                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3291                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3292         rcu_read_unlock();
3293 #endif
3294
3295         /* Do not fool tcpdump (if any), clean our debris */
3296         skb->tstamp = 0;
3297         return skb;
3298 }
3299 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3300
3301 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3302 {
3303         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3304         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3305         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3306
3307         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3308                 return;
3309
3310         rcu_read_lock();
3311         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3312         if (likely(ca && try_module_get(ca->owner))) {
3313                 module_put(icsk->icsk_ca_ops->owner);
3314                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3315                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3316         }
3317         rcu_read_unlock();
3318 }
3319
3320 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3321 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3322 {
3323         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3324         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3325         __u8 rcv_wscale;
3326         u32 rcv_wnd;
3327
3328         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3329          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3330          */
3331         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
3332         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps)
3333                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
3334
3335 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3336         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk))
3337                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
3338 #endif
3339
3340         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3341         if (tp->rx_opt.user_mss)
3342                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3343         tp->max_window = 0;
3344         tcp_mtup_init(sk);
3345         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3346
3347         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3348
3349         if (!tp->window_clamp)
3350                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3351         tp->advmss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3352
3353         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3354
3355         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3356         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3357             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3358                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3359
3360         rcv_wnd = tcp_rwnd_init_bpf(sk);
3361         if (rcv_wnd == 0)
3362                 rcv_wnd = dst_metric(dst, RTAX_INITRWND);
3363
3364         tcp_select_initial_window(sk, tcp_full_space(sk),
3365                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3366                                   &tp->rcv_wnd,
3367                                   &tp->window_clamp,
3368                                   sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling,
3369                                   &rcv_wscale,
3370                                   rcv_wnd);
3371
3372         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3373         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3374
3375         sk->sk_err = 0;
3376         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3377         tp->snd_wnd = 0;
3378         tcp_init_wl(tp, 0);
3379         tcp_write_queue_purge(sk);
3380         tp->snd_una = tp->write_seq;
3381         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3382         tp->snd_up = tp->write_seq;
3383         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3384
3385         if (likely(!tp->repair))
3386                 tp->rcv_nxt = 0;
3387         else
3388                 tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3389         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3390         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
3391
3392         inet_csk(sk)->icsk_rto = tcp_timeout_init(sk);
3393         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3394         tcp_clear_retrans(tp);
3395 }
3396
3397 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3398 {
3399         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3400         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3401
3402         tcb->end_seq += skb->len;
3403         __skb_header_release(skb);
3404         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
3405         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3406         tp->write_seq = tcb->end_seq;
3407         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3408 }
3409
3410 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3411  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3412  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3413  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3414  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3415  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3416  */
3417 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3418 {
3419         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3420         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3421         int space, err = 0;
3422         struct sk_buff *syn_data;
3423
3424         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3425         if (!tcp_fastopen_cookie_check(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie))
3426                 goto fallback;
3427
3428         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3429          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3430          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3431          */
3432         tp->rx_opt.mss_clamp = tcp_mss_clamp(tp, tp->rx_opt.mss_clamp);
3433
3434         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
3435                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3436
3437         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3438
3439         /* limit to order-0 allocations */
3440         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3441
3442         syn_data = sk_stream_alloc_skb(sk, space, sk->sk_allocation, false);
3443         if (!syn_data)
3444                 goto fallback;
3445         syn_data->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3446         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3447         if (space) {
3448                 int copied = copy_from_iter(skb_put(syn_data, space), space,
3449                                             &fo->data->msg_iter);
3450                 if (unlikely(!copied)) {
3451                         tcp_skb_tsorted_anchor_cleanup(syn_data);
3452                         kfree_skb(syn_data);
3453                         goto fallback;
3454                 }
3455                 if (copied != space) {
3456                         skb_trim(syn_data, copied);
3457                         space = copied;
3458                 }
3459         }
3460         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3461         if (space == fo->size)
3462                 fo->data = NULL;
3463         fo->copied = space;
3464
3465         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3466         if (syn_data->len)
3467                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3468
3469         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3470
3471         syn->skb_mstamp_ns = syn_data->skb_mstamp_ns;
3472
3473         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3474          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3475          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3476          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3477          */
3478         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3479         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3480         if (!err) {
3481                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3482                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, syn_data);
3483                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3484                 goto done;
3485         }
3486
3487         /* data was not sent, put it in write_queue */
3488         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, syn_data);
3489         tp->packets_out -= tcp_skb_pcount(syn_data);
3490
3491 fallback:
3492         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3493         if (fo->cookie.len > 0)
3494                 fo->cookie.len = 0;
3495         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3496         if (err)
3497                 tp->syn_fastopen = 0;
3498 done:
3499         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3500         return err;
3501 }
3502
3503 /* Build a SYN and send it off. */
3504 int tcp_connect(struct sock *sk)
3505 {
3506         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3507         struct sk_buff *buff;
3508         int err;
3509
3510         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_TCP_CONNECT_CB, 0, NULL);
3511
3512         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3513                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3514
3515         tcp_connect_init(sk);
3516
3517         if (unlikely(tp->repair)) {
3518                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3519                 return 0;
3520         }
3521
3522         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, sk->sk_allocation, true);
3523         if (unlikely(!buff))
3524                 return -ENOBUFS;
3525
3526         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3527         tcp_mstamp_refresh(tp);
3528         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp(tp);
3529         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3530         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3531         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
3532
3533         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3534         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3535               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3536         if (err == -ECONNREFUSED)
3537                 return err;
3538
3539         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3540          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3541          */
3542         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3543         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3544         buff = tcp_send_head(sk);
3545         if (unlikely(buff)) {
3546                 tp->snd_nxt     = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3547                 tp->pushed_seq  = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3548         }
3549         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3550
3551         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3552         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3553                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3554         return 0;
3555 }
3556 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3557
3558 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3559  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3560  * for details.
3561  */
3562 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3563 {
3564         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3565         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3566         unsigned long timeout;
3567
3568         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3569                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3570                 int max_ato = HZ / 2;
3571
3572                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3573                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3574                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3575
3576                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3577
3578                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3579                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3580                  * directly.
3581                  */
3582                 if (tp->srtt_us) {
3583                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3584                                         TCP_DELACK_MIN);
3585
3586                         if (rtt < max_ato)
3587                                 max_ato = rtt;
3588                 }
3589
3590                 ato = min(ato, max_ato);
3591         }
3592
3593         /* Stay within the limit we were given */
3594         timeout = jiffies + ato;
3595
3596         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3597         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3598                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3599                  * send ACK now.
3600                  */
3601                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3602                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3603                         tcp_send_ack(sk);
3604                         return;
3605                 }
3606
3607                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3608                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3609         }
3610         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3611         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3612         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3613 }
3614
3615 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3616 void __tcp_send_ack(struct sock *sk, u32 rcv_nxt)
3617 {
3618         struct sk_buff *buff;
3619
3620         /* If we have been reset, we may not send again. */
3621         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3622                 return;
3623
3624         /* We are not putting this on the write queue, so
3625          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3626          * sock.
3627          */
3628         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3629                          sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3630         if (unlikely(!buff)) {
3631                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3632                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3633                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3634                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3635                 return;
3636         }
3637
3638         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3639         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3640         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3641
3642         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
3643          * too much.
3644          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
3645          */
3646         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
3647
3648         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3649         __tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, (__force gfp_t)0, rcv_nxt);
3650 }
3651 EXPORT_SYMBOL_GPL(__tcp_send_ack);
3652
3653 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3654 {
3655         __tcp_send_ack(sk, tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
3656 }
3657
3658 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3659  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3660  *
3661  * Question: what should we make while urgent mode?
3662  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3663  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3664  *
3665  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3666  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3667  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3668  */
3669 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
3670 {
3671         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3672         struct sk_buff *skb;
3673
3674         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3675         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3676                         sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3677         if (!skb)
3678                 return -1;
3679
3680         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3681         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3682         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3683          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3684          * send it.
3685          */
3686         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3687         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
3688         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, (__force gfp_t)0);
3689 }
3690
3691 /* Called from setsockopt( ... TCP_REPAIR ) */
3692 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3693 {
3694         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3695                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3696                 tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3697                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3698         }
3699 }
3700
3701 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3702 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
3703 {
3704         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3705         struct sk_buff *skb;
3706
3707         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3708                 return -1;
3709
3710         skb = tcp_send_head(sk);
3711         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3712                 int err;
3713                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3714                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3715
3716                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3717                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3718
3719                 /* We are probing the opening of a window
3720                  * but the window size is != 0
3721                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3722                  */
3723                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3724                     skb->len > mss) {
3725                         seg_size = min(seg_size, mss);
3726                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3727                         if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
3728                                          skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
3729                                 return -1;
3730                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3731                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
3732
3733                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3734                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3735                 if (!err)
3736                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3737                 return err;
3738         } else {
3739                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3740                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
3741                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
3742         }
3743 }
3744
3745 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3746  * a partial packet else a zero probe.
3747  */
3748 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3749 {
3750         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3751         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3752         struct net *net = sock_net(sk);
3753         unsigned long probe_max;
3754         int err;
3755
3756         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3757
3758         if (tp->packets_out || tcp_write_queue_empty(sk)) {
3759                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3760                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3761                 icsk->icsk_backoff = 0;
3762                 return;
3763         }
3764
3765         if (err <= 0) {
3766                 if (icsk->icsk_backoff < net->ipv4.sysctl_tcp_retries2)
3767                         icsk->icsk_backoff++;
3768                 icsk->icsk_probes_out++;
3769                 probe_max = TCP_RTO_MAX;
3770         } else {
3771                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3772                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3773                  * Let local senders to fight for local resources.
3774                  *
3775                  * Use accumulated backoff yet.
3776                  */
3777                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3778                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3779                 probe_max = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
3780         }
3781         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3782                              tcp_probe0_when(sk, probe_max),
3783                              TCP_RTO_MAX,
3784                              NULL);
3785 }
3786
3787 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
3788 {
3789         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
3790         struct flowi fl;
3791         int res;
3792
3793         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
3794         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, TCP_SYNACK_NORMAL);
3795         if (!res) {
3796                 __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
3797                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3798                 if (unlikely(tcp_passive_fastopen(sk)))
3799                         tcp_sk(sk)->total_retrans++;
3800                 trace_tcp_retransmit_synack(sk, req);
3801         }
3802         return res;
3803 }
3804 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);