Merge branch 'address-masking'
[linux.git] / include / net / tcp.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later */
2 /*
3  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
4  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
5  *              interface as the means of communication with the user level.
6  *
7  *              Definitions for the TCP module.
8  *
9  * Version:     @(#)tcp.h       1.0.5   05/23/93
10  *
11  * Authors:     Ross Biro
12  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
13  */
14 #ifndef _TCP_H
15 #define _TCP_H
16
17 #define FASTRETRANS_DEBUG 1
18
19 #include <linux/list.h>
20 #include <linux/tcp.h>
21 #include <linux/bug.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/cache.h>
24 #include <linux/percpu.h>
25 #include <linux/skbuff.h>
26 #include <linux/kref.h>
27 #include <linux/ktime.h>
28 #include <linux/indirect_call_wrapper.h>
29
30 #include <net/inet_connection_sock.h>
31 #include <net/inet_timewait_sock.h>
32 #include <net/inet_hashtables.h>
33 #include <net/checksum.h>
34 #include <net/request_sock.h>
35 #include <net/sock_reuseport.h>
36 #include <net/sock.h>
37 #include <net/snmp.h>
38 #include <net/ip.h>
39 #include <net/tcp_states.h>
40 #include <net/tcp_ao.h>
41 #include <net/inet_ecn.h>
42 #include <net/dst.h>
43 #include <net/mptcp.h>
44
45 #include <linux/seq_file.h>
46 #include <linux/memcontrol.h>
47 #include <linux/bpf-cgroup.h>
48 #include <linux/siphash.h>
49
50 extern struct inet_hashinfo tcp_hashinfo;
51
52 DECLARE_PER_CPU(unsigned int, tcp_orphan_count);
53 int tcp_orphan_count_sum(void);
54
55 DECLARE_PER_CPU(u32, tcp_tw_isn);
56
57 void tcp_time_wait(struct sock *sk, int state, int timeo);
58
59 #define MAX_TCP_HEADER  L1_CACHE_ALIGN(128 + MAX_HEADER)
60 #define MAX_TCP_OPTION_SPACE 40
61 #define TCP_MIN_SND_MSS         48
62 #define TCP_MIN_GSO_SIZE        (TCP_MIN_SND_MSS - MAX_TCP_OPTION_SPACE)
63
64 /*
65  * Never offer a window over 32767 without using window scaling. Some
66  * poor stacks do signed 16bit maths!
67  */
68 #define MAX_TCP_WINDOW          32767U
69
70 /* Minimal accepted MSS. It is (60+60+8) - (20+20). */
71 #define TCP_MIN_MSS             88U
72
73 /* The initial MTU to use for probing */
74 #define TCP_BASE_MSS            1024
75
76 /* probing interval, default to 10 minutes as per RFC4821 */
77 #define TCP_PROBE_INTERVAL      600
78
79 /* Specify interval when tcp mtu probing will stop */
80 #define TCP_PROBE_THRESHOLD     8
81
82 /* After receiving this amount of duplicate ACKs fast retransmit starts. */
83 #define TCP_FASTRETRANS_THRESH 3
84
85 /* Maximal number of ACKs sent quickly to accelerate slow-start. */
86 #define TCP_MAX_QUICKACKS       16U
87
88 /* Maximal number of window scale according to RFC1323 */
89 #define TCP_MAX_WSCALE          14U
90
91 /* urg_data states */
92 #define TCP_URG_VALID   0x0100
93 #define TCP_URG_NOTYET  0x0200
94 #define TCP_URG_READ    0x0400
95
96 #define TCP_RETR1       3       /*
97                                  * This is how many retries it does before it
98                                  * tries to figure out if the gateway is
99                                  * down. Minimal RFC value is 3; it corresponds
100                                  * to ~3sec-8min depending on RTO.
101                                  */
102
103 #define TCP_RETR2       15      /*
104                                  * This should take at least
105                                  * 90 minutes to time out.
106                                  * RFC1122 says that the limit is 100 sec.
107                                  * 15 is ~13-30min depending on RTO.
108                                  */
109
110 #define TCP_SYN_RETRIES  6      /* This is how many retries are done
111                                  * when active opening a connection.
112                                  * RFC1122 says the minimum retry MUST
113                                  * be at least 180secs.  Nevertheless
114                                  * this value is corresponding to
115                                  * 63secs of retransmission with the
116                                  * current initial RTO.
117                                  */
118
119 #define TCP_SYNACK_RETRIES 5    /* This is how may retries are done
120                                  * when passive opening a connection.
121                                  * This is corresponding to 31secs of
122                                  * retransmission with the current
123                                  * initial RTO.
124                                  */
125
126 #define TCP_TIMEWAIT_LEN (60*HZ) /* how long to wait to destroy TIME-WAIT
127                                   * state, about 60 seconds     */
128 #define TCP_FIN_TIMEOUT TCP_TIMEWAIT_LEN
129                                  /* BSD style FIN_WAIT2 deadlock breaker.
130                                   * It used to be 3min, new value is 60sec,
131                                   * to combine FIN-WAIT-2 timeout with
132                                   * TIME-WAIT timer.
133                                   */
134 #define TCP_FIN_TIMEOUT_MAX (120 * HZ) /* max TCP_LINGER2 value (two minutes) */
135
136 #define TCP_DELACK_MAX  ((unsigned)(HZ/5))      /* maximal time to delay before sending an ACK */
137 static_assert((1 << ATO_BITS) > TCP_DELACK_MAX);
138
139 #if HZ >= 100
140 #define TCP_DELACK_MIN  ((unsigned)(HZ/25))     /* minimal time to delay before sending an ACK */
141 #define TCP_ATO_MIN     ((unsigned)(HZ/25))
142 #else
143 #define TCP_DELACK_MIN  4U
144 #define TCP_ATO_MIN     4U
145 #endif
146 #define TCP_RTO_MAX     ((unsigned)(120*HZ))
147 #define TCP_RTO_MIN     ((unsigned)(HZ/5))
148 #define TCP_TIMEOUT_MIN (2U) /* Min timeout for TCP timers in jiffies */
149
150 #define TCP_TIMEOUT_MIN_US (2*USEC_PER_MSEC) /* Min TCP timeout in microsecs */
151
152 #define TCP_TIMEOUT_INIT ((unsigned)(1*HZ))     /* RFC6298 2.1 initial RTO value        */
153 #define TCP_TIMEOUT_FALLBACK ((unsigned)(3*HZ)) /* RFC 1122 initial RTO value, now
154                                                  * used as a fallback RTO for the
155                                                  * initial data transmission if no
156                                                  * valid RTT sample has been acquired,
157                                                  * most likely due to retrans in 3WHS.
158                                                  */
159
160 #define TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL ((unsigned)(HZ/2U)) /* Maximal interval between probes
161                                                          * for local resources.
162                                                          */
163 #define TCP_KEEPALIVE_TIME      (120*60*HZ)     /* two hours */
164 #define TCP_KEEPALIVE_PROBES    9               /* Max of 9 keepalive probes    */
165 #define TCP_KEEPALIVE_INTVL     (75*HZ)
166
167 #define MAX_TCP_KEEPIDLE        32767
168 #define MAX_TCP_KEEPINTVL       32767
169 #define MAX_TCP_KEEPCNT         127
170 #define MAX_TCP_SYNCNT          127
171
172 /* Ensure that TCP PAWS checks are relaxed after ~2147 seconds
173  * to avoid overflows. This assumes a clock smaller than 1 Mhz.
174  * Default clock is 1 Khz, tcp_usec_ts uses 1 Mhz.
175  */
176 #define TCP_PAWS_WRAP (INT_MAX / USEC_PER_SEC)
177
178 #define TCP_PAWS_MSL    60              /* Per-host timestamps are invalidated
179                                          * after this time. It should be equal
180                                          * (or greater than) TCP_TIMEWAIT_LEN
181                                          * to provide reliability equal to one
182                                          * provided by timewait state.
183                                          */
184 #define TCP_PAWS_WINDOW 1               /* Replay window for per-host
185                                          * timestamps. It must be less than
186                                          * minimal timewait lifetime.
187                                          */
188 /*
189  *      TCP option
190  */
191
192 #define TCPOPT_NOP              1       /* Padding */
193 #define TCPOPT_EOL              0       /* End of options */
194 #define TCPOPT_MSS              2       /* Segment size negotiating */
195 #define TCPOPT_WINDOW           3       /* Window scaling */
196 #define TCPOPT_SACK_PERM        4       /* SACK Permitted */
197 #define TCPOPT_SACK             5       /* SACK Block */
198 #define TCPOPT_TIMESTAMP        8       /* Better RTT estimations/PAWS */
199 #define TCPOPT_MD5SIG           19      /* MD5 Signature (RFC2385) */
200 #define TCPOPT_AO               29      /* Authentication Option (RFC5925) */
201 #define TCPOPT_MPTCP            30      /* Multipath TCP (RFC6824) */
202 #define TCPOPT_FASTOPEN         34      /* Fast open (RFC7413) */
203 #define TCPOPT_EXP              254     /* Experimental */
204 /* Magic number to be after the option value for sharing TCP
205  * experimental options. See draft-ietf-tcpm-experimental-options-00.txt
206  */
207 #define TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC   0xF989
208 #define TCPOPT_SMC_MAGIC        0xE2D4C3D9
209
210 /*
211  *     TCP option lengths
212  */
213
214 #define TCPOLEN_MSS            4
215 #define TCPOLEN_WINDOW         3
216 #define TCPOLEN_SACK_PERM      2
217 #define TCPOLEN_TIMESTAMP      10
218 #define TCPOLEN_MD5SIG         18
219 #define TCPOLEN_FASTOPEN_BASE  2
220 #define TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE  4
221 #define TCPOLEN_EXP_SMC_BASE   6
222
223 /* But this is what stacks really send out. */
224 #define TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED          12
225 #define TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED          4
226 #define TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED        4
227 #define TCPOLEN_SACK_BASE               2
228 #define TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED       4
229 #define TCPOLEN_SACK_PERBLOCK           8
230 #define TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED          20
231 #define TCPOLEN_MSS_ALIGNED             4
232 #define TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED    8
233
234 /* Flags in tp->nonagle */
235 #define TCP_NAGLE_OFF           1       /* Nagle's algo is disabled */
236 #define TCP_NAGLE_CORK          2       /* Socket is corked         */
237 #define TCP_NAGLE_PUSH          4       /* Cork is overridden for already queued data */
238
239 /* TCP thin-stream limits */
240 #define TCP_THIN_LINEAR_RETRIES 6       /* After 6 linear retries, do exp. backoff */
241
242 /* TCP initial congestion window as per rfc6928 */
243 #define TCP_INIT_CWND           10
244
245 /* Bit Flags for sysctl_tcp_fastopen */
246 #define TFO_CLIENT_ENABLE       1
247 #define TFO_SERVER_ENABLE       2
248 #define TFO_CLIENT_NO_COOKIE    4       /* Data in SYN w/o cookie option */
249
250 /* Accept SYN data w/o any cookie option */
251 #define TFO_SERVER_COOKIE_NOT_REQD      0x200
252
253 /* Force enable TFO on all listeners, i.e., not requiring the
254  * TCP_FASTOPEN socket option.
255  */
256 #define TFO_SERVER_WO_SOCKOPT1  0x400
257
258
259 /* sysctl variables for tcp */
260 extern int sysctl_tcp_max_orphans;
261 extern long sysctl_tcp_mem[3];
262
263 #define TCP_RACK_LOSS_DETECTION  0x1 /* Use RACK to detect losses */
264 #define TCP_RACK_STATIC_REO_WND  0x2 /* Use static RACK reo wnd */
265 #define TCP_RACK_NO_DUPTHRESH    0x4 /* Do not use DUPACK threshold in RACK */
266
267 extern atomic_long_t tcp_memory_allocated;
268 DECLARE_PER_CPU(int, tcp_memory_per_cpu_fw_alloc);
269
270 extern struct percpu_counter tcp_sockets_allocated;
271 extern unsigned long tcp_memory_pressure;
272
273 /* optimized version of sk_under_memory_pressure() for TCP sockets */
274 static inline bool tcp_under_memory_pressure(const struct sock *sk)
275 {
276         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg &&
277             mem_cgroup_under_socket_pressure(sk->sk_memcg))
278                 return true;
279
280         return READ_ONCE(tcp_memory_pressure);
281 }
282 /*
283  * The next routines deal with comparing 32 bit unsigned ints
284  * and worry about wraparound (automatic with unsigned arithmetic).
285  */
286
287 static inline bool before(__u32 seq1, __u32 seq2)
288 {
289         return (__s32)(seq1-seq2) < 0;
290 }
291 #define after(seq2, seq1)       before(seq1, seq2)
292
293 /* is s2<=s1<=s3 ? */
294 static inline bool between(__u32 seq1, __u32 seq2, __u32 seq3)
295 {
296         return seq3 - seq2 >= seq1 - seq2;
297 }
298
299 static inline void tcp_wmem_free_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
300 {
301         sk_wmem_queued_add(sk, -skb->truesize);
302         if (!skb_zcopy_pure(skb))
303                 sk_mem_uncharge(sk, skb->truesize);
304         else
305                 sk_mem_uncharge(sk, SKB_TRUESIZE(skb_end_offset(skb)));
306         __kfree_skb(skb);
307 }
308
309 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size);
310
311 bool tcp_check_oom(const struct sock *sk, int shift);
312
313
314 extern struct proto tcp_prot;
315
316 #define TCP_INC_STATS(net, field)       SNMP_INC_STATS((net)->mib.tcp_statistics, field)
317 #define __TCP_INC_STATS(net, field)     __SNMP_INC_STATS((net)->mib.tcp_statistics, field)
318 #define TCP_DEC_STATS(net, field)       SNMP_DEC_STATS((net)->mib.tcp_statistics, field)
319 #define TCP_ADD_STATS(net, field, val)  SNMP_ADD_STATS((net)->mib.tcp_statistics, field, val)
320
321 void tcp_tasklet_init(void);
322
323 int tcp_v4_err(struct sk_buff *skb, u32);
324
325 void tcp_shutdown(struct sock *sk, int how);
326
327 int tcp_v4_early_demux(struct sk_buff *skb);
328 int tcp_v4_rcv(struct sk_buff *skb);
329
330 void tcp_remove_empty_skb(struct sock *sk);
331 int tcp_sendmsg(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size);
332 int tcp_sendmsg_locked(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size);
333 int tcp_sendmsg_fastopen(struct sock *sk, struct msghdr *msg, int *copied,
334                          size_t size, struct ubuf_info *uarg);
335 void tcp_splice_eof(struct socket *sock);
336 int tcp_send_mss(struct sock *sk, int *size_goal, int flags);
337 int tcp_wmem_schedule(struct sock *sk, int copy);
338 void tcp_push(struct sock *sk, int flags, int mss_now, int nonagle,
339               int size_goal);
340 void tcp_release_cb(struct sock *sk);
341 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb);
342 void tcp_write_timer_handler(struct sock *sk);
343 void tcp_delack_timer_handler(struct sock *sk);
344 int tcp_ioctl(struct sock *sk, int cmd, int *karg);
345 enum skb_drop_reason tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
346 void tcp_rcv_established(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
347 void tcp_rcv_space_adjust(struct sock *sk);
348 int tcp_twsk_unique(struct sock *sk, struct sock *sktw, void *twp);
349 void tcp_twsk_destructor(struct sock *sk);
350 void tcp_twsk_purge(struct list_head *net_exit_list);
351 ssize_t tcp_splice_read(struct socket *sk, loff_t *ppos,
352                         struct pipe_inode_info *pipe, size_t len,
353                         unsigned int flags);
354 struct sk_buff *tcp_stream_alloc_skb(struct sock *sk, gfp_t gfp,
355                                      bool force_schedule);
356
357 static inline void tcp_dec_quickack_mode(struct sock *sk)
358 {
359         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
360
361         if (icsk->icsk_ack.quick) {
362                 /* How many ACKs S/ACKing new data have we sent? */
363                 const unsigned int pkts = inet_csk_ack_scheduled(sk) ? 1 : 0;
364
365                 if (pkts >= icsk->icsk_ack.quick) {
366                         icsk->icsk_ack.quick = 0;
367                         /* Leaving quickack mode we deflate ATO. */
368                         icsk->icsk_ack.ato   = TCP_ATO_MIN;
369                 } else
370                         icsk->icsk_ack.quick -= pkts;
371         }
372 }
373
374 #define TCP_ECN_OK              1
375 #define TCP_ECN_QUEUE_CWR       2
376 #define TCP_ECN_DEMAND_CWR      4
377 #define TCP_ECN_SEEN            8
378
379 enum tcp_tw_status {
380         TCP_TW_SUCCESS = 0,
381         TCP_TW_RST = 1,
382         TCP_TW_ACK = 2,
383         TCP_TW_SYN = 3
384 };
385
386
387 enum tcp_tw_status tcp_timewait_state_process(struct inet_timewait_sock *tw,
388                                               struct sk_buff *skb,
389                                               const struct tcphdr *th,
390                                               u32 *tw_isn);
391 struct sock *tcp_check_req(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
392                            struct request_sock *req, bool fastopen,
393                            bool *lost_race);
394 enum skb_drop_reason tcp_child_process(struct sock *parent, struct sock *child,
395                                        struct sk_buff *skb);
396 void tcp_enter_loss(struct sock *sk);
397 void tcp_cwnd_reduction(struct sock *sk, int newly_acked_sacked, int newly_lost, int flag);
398 void tcp_clear_retrans(struct tcp_sock *tp);
399 void tcp_update_metrics(struct sock *sk);
400 void tcp_init_metrics(struct sock *sk);
401 void tcp_metrics_init(void);
402 bool tcp_peer_is_proven(struct request_sock *req, struct dst_entry *dst);
403 void __tcp_close(struct sock *sk, long timeout);
404 void tcp_close(struct sock *sk, long timeout);
405 void tcp_init_sock(struct sock *sk);
406 void tcp_init_transfer(struct sock *sk, int bpf_op, struct sk_buff *skb);
407 __poll_t tcp_poll(struct file *file, struct socket *sock,
408                       struct poll_table_struct *wait);
409 int do_tcp_getsockopt(struct sock *sk, int level,
410                       int optname, sockptr_t optval, sockptr_t optlen);
411 int tcp_getsockopt(struct sock *sk, int level, int optname,
412                    char __user *optval, int __user *optlen);
413 bool tcp_bpf_bypass_getsockopt(int level, int optname);
414 int do_tcp_setsockopt(struct sock *sk, int level, int optname,
415                       sockptr_t optval, unsigned int optlen);
416 int tcp_setsockopt(struct sock *sk, int level, int optname, sockptr_t optval,
417                    unsigned int optlen);
418 void tcp_set_keepalive(struct sock *sk, int val);
419 void tcp_syn_ack_timeout(const struct request_sock *req);
420 int tcp_recvmsg(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t len,
421                 int flags, int *addr_len);
422 int tcp_set_rcvlowat(struct sock *sk, int val);
423 int tcp_set_window_clamp(struct sock *sk, int val);
424 void tcp_update_recv_tstamps(struct sk_buff *skb,
425                              struct scm_timestamping_internal *tss);
426 void tcp_recv_timestamp(struct msghdr *msg, const struct sock *sk,
427                         struct scm_timestamping_internal *tss);
428 void tcp_data_ready(struct sock *sk);
429 #ifdef CONFIG_MMU
430 int tcp_mmap(struct file *file, struct socket *sock,
431              struct vm_area_struct *vma);
432 #endif
433 void tcp_parse_options(const struct net *net, const struct sk_buff *skb,
434                        struct tcp_options_received *opt_rx,
435                        int estab, struct tcp_fastopen_cookie *foc);
436
437 /*
438  *      BPF SKB-less helpers
439  */
440 u16 tcp_v4_get_syncookie(struct sock *sk, struct iphdr *iph,
441                          struct tcphdr *th, u32 *cookie);
442 u16 tcp_v6_get_syncookie(struct sock *sk, struct ipv6hdr *iph,
443                          struct tcphdr *th, u32 *cookie);
444 u16 tcp_parse_mss_option(const struct tcphdr *th, u16 user_mss);
445 u16 tcp_get_syncookie_mss(struct request_sock_ops *rsk_ops,
446                           const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
447                           struct sock *sk, struct tcphdr *th);
448 /*
449  *      TCP v4 functions exported for the inet6 API
450  */
451
452 void tcp_v4_send_check(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
453 void tcp_v4_mtu_reduced(struct sock *sk);
454 void tcp_req_err(struct sock *sk, u32 seq, bool abort);
455 void tcp_ld_RTO_revert(struct sock *sk, u32 seq);
456 int tcp_v4_conn_request(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
457 struct sock *tcp_create_openreq_child(const struct sock *sk,
458                                       struct request_sock *req,
459                                       struct sk_buff *skb);
460 void tcp_ca_openreq_child(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst);
461 struct sock *tcp_v4_syn_recv_sock(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
462                                   struct request_sock *req,
463                                   struct dst_entry *dst,
464                                   struct request_sock *req_unhash,
465                                   bool *own_req);
466 int tcp_v4_do_rcv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
467 int tcp_v4_connect(struct sock *sk, struct sockaddr *uaddr, int addr_len);
468 int tcp_connect(struct sock *sk);
469 enum tcp_synack_type {
470         TCP_SYNACK_NORMAL,
471         TCP_SYNACK_FASTOPEN,
472         TCP_SYNACK_COOKIE,
473 };
474 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
475                                 struct request_sock *req,
476                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
477                                 enum tcp_synack_type synack_type,
478                                 struct sk_buff *syn_skb);
479 int tcp_disconnect(struct sock *sk, int flags);
480
481 void tcp_finish_connect(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
482 int tcp_send_rcvq(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size);
483 void inet_sk_rx_dst_set(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb);
484
485 /* From syncookies.c */
486 struct sock *tcp_get_cookie_sock(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
487                                  struct request_sock *req,
488                                  struct dst_entry *dst);
489 int __cookie_v4_check(const struct iphdr *iph, const struct tcphdr *th);
490 struct sock *cookie_v4_check(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
491 struct request_sock *cookie_tcp_reqsk_alloc(const struct request_sock_ops *ops,
492                                             struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
493                                             struct tcp_options_received *tcp_opt,
494                                             int mss, u32 tsoff);
495
496 #if IS_ENABLED(CONFIG_BPF)
497 struct bpf_tcp_req_attrs {
498         u32 rcv_tsval;
499         u32 rcv_tsecr;
500         u16 mss;
501         u8 rcv_wscale;
502         u8 snd_wscale;
503         u8 ecn_ok;
504         u8 wscale_ok;
505         u8 sack_ok;
506         u8 tstamp_ok;
507         u8 usec_ts_ok;
508         u8 reserved[3];
509 };
510 #endif
511
512 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
513
514 /* Syncookies use a monotonic timer which increments every 60 seconds.
515  * This counter is used both as a hash input and partially encoded into
516  * the cookie value.  A cookie is only validated further if the delta
517  * between the current counter value and the encoded one is less than this,
518  * i.e. a sent cookie is valid only at most for 2*60 seconds (or less if
519  * the counter advances immediately after a cookie is generated).
520  */
521 #define MAX_SYNCOOKIE_AGE       2
522 #define TCP_SYNCOOKIE_PERIOD    (60 * HZ)
523 #define TCP_SYNCOOKIE_VALID     (MAX_SYNCOOKIE_AGE * TCP_SYNCOOKIE_PERIOD)
524
525 /* syncookies: remember time of last synqueue overflow
526  * But do not dirty this field too often (once per second is enough)
527  * It is racy as we do not hold a lock, but race is very minor.
528  */
529 static inline void tcp_synq_overflow(const struct sock *sk)
530 {
531         unsigned int last_overflow;
532         unsigned int now = jiffies;
533
534         if (sk->sk_reuseport) {
535                 struct sock_reuseport *reuse;
536
537                 reuse = rcu_dereference(sk->sk_reuseport_cb);
538                 if (likely(reuse)) {
539                         last_overflow = READ_ONCE(reuse->synq_overflow_ts);
540                         if (!time_between32(now, last_overflow,
541                                             last_overflow + HZ))
542                                 WRITE_ONCE(reuse->synq_overflow_ts, now);
543                         return;
544                 }
545         }
546
547         last_overflow = READ_ONCE(tcp_sk(sk)->rx_opt.ts_recent_stamp);
548         if (!time_between32(now, last_overflow, last_overflow + HZ))
549                 WRITE_ONCE(tcp_sk_rw(sk)->rx_opt.ts_recent_stamp, now);
550 }
551
552 /* syncookies: no recent synqueue overflow on this listening socket? */
553 static inline bool tcp_synq_no_recent_overflow(const struct sock *sk)
554 {
555         unsigned int last_overflow;
556         unsigned int now = jiffies;
557
558         if (sk->sk_reuseport) {
559                 struct sock_reuseport *reuse;
560
561                 reuse = rcu_dereference(sk->sk_reuseport_cb);
562                 if (likely(reuse)) {
563                         last_overflow = READ_ONCE(reuse->synq_overflow_ts);
564                         return !time_between32(now, last_overflow - HZ,
565                                                last_overflow +
566                                                TCP_SYNCOOKIE_VALID);
567                 }
568         }
569
570         last_overflow = READ_ONCE(tcp_sk(sk)->rx_opt.ts_recent_stamp);
571
572         /* If last_overflow <= jiffies <= last_overflow + TCP_SYNCOOKIE_VALID,
573          * then we're under synflood. However, we have to use
574          * 'last_overflow - HZ' as lower bound. That's because a concurrent
575          * tcp_synq_overflow() could update .ts_recent_stamp after we read
576          * jiffies but before we store .ts_recent_stamp into last_overflow,
577          * which could lead to rejecting a valid syncookie.
578          */
579         return !time_between32(now, last_overflow - HZ,
580                                last_overflow + TCP_SYNCOOKIE_VALID);
581 }
582
583 static inline u32 tcp_cookie_time(void)
584 {
585         u64 val = get_jiffies_64();
586
587         do_div(val, TCP_SYNCOOKIE_PERIOD);
588         return val;
589 }
590
591 /* Convert one nsec 64bit timestamp to ts (ms or usec resolution) */
592 static inline u64 tcp_ns_to_ts(bool usec_ts, u64 val)
593 {
594         if (usec_ts)
595                 return div_u64(val, NSEC_PER_USEC);
596
597         return div_u64(val, NSEC_PER_MSEC);
598 }
599
600 u32 __cookie_v4_init_sequence(const struct iphdr *iph, const struct tcphdr *th,
601                               u16 *mssp);
602 __u32 cookie_v4_init_sequence(const struct sk_buff *skb, __u16 *mss);
603 u64 cookie_init_timestamp(struct request_sock *req, u64 now);
604 bool cookie_timestamp_decode(const struct net *net,
605                              struct tcp_options_received *opt);
606
607 static inline bool cookie_ecn_ok(const struct net *net, const struct dst_entry *dst)
608 {
609         return READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_ecn) ||
610                 dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_ECN);
611 }
612
613 #if IS_ENABLED(CONFIG_BPF)
614 static inline bool cookie_bpf_ok(struct sk_buff *skb)
615 {
616         return skb->sk;
617 }
618
619 struct request_sock *cookie_bpf_check(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
620 #else
621 static inline bool cookie_bpf_ok(struct sk_buff *skb)
622 {
623         return false;
624 }
625
626 static inline struct request_sock *cookie_bpf_check(struct net *net, struct sock *sk,
627                                                     struct sk_buff *skb)
628 {
629         return NULL;
630 }
631 #endif
632
633 /* From net/ipv6/syncookies.c */
634 int __cookie_v6_check(const struct ipv6hdr *iph, const struct tcphdr *th);
635 struct sock *cookie_v6_check(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
636
637 u32 __cookie_v6_init_sequence(const struct ipv6hdr *iph,
638                               const struct tcphdr *th, u16 *mssp);
639 __u32 cookie_v6_init_sequence(const struct sk_buff *skb, __u16 *mss);
640 #endif
641 /* tcp_output.c */
642
643 void tcp_skb_entail(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
644 void tcp_mark_push(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb);
645 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
646                                int nonagle);
647 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs);
648 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs);
649 void tcp_retransmit_timer(struct sock *sk);
650 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *);
651 void tcp_simple_retransmit(struct sock *);
652 void tcp_enter_recovery(struct sock *sk, bool ece_ack);
653 int tcp_trim_head(struct sock *, struct sk_buff *, u32);
654 enum tcp_queue {
655         TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
656         TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE,
657 };
658 int tcp_fragment(struct sock *sk, enum tcp_queue tcp_queue,
659                  struct sk_buff *skb, u32 len,
660                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp);
661
662 void tcp_send_probe0(struct sock *);
663 int tcp_write_wakeup(struct sock *, int mib);
664 void tcp_send_fin(struct sock *sk);
665 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority,
666                            enum sk_rst_reason reason);
667 int tcp_send_synack(struct sock *);
668 void tcp_push_one(struct sock *, unsigned int mss_now);
669 void __tcp_send_ack(struct sock *sk, u32 rcv_nxt);
670 void tcp_send_ack(struct sock *sk);
671 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk);
672 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk);
673 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk, bool advancing_rto);
674 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
675                              const struct sk_buff *next_skb);
676
677 /* tcp_input.c */
678 void tcp_rearm_rto(struct sock *sk);
679 void tcp_synack_rtt_meas(struct sock *sk, struct request_sock *req);
680 void tcp_done_with_error(struct sock *sk, int err);
681 void tcp_reset(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
682 void tcp_fin(struct sock *sk);
683 void tcp_check_space(struct sock *sk);
684 void tcp_sack_compress_send_ack(struct sock *sk);
685
686 /* tcp_timer.c */
687 void tcp_init_xmit_timers(struct sock *);
688 static inline void tcp_clear_xmit_timers(struct sock *sk)
689 {
690         if (hrtimer_try_to_cancel(&tcp_sk(sk)->pacing_timer) == 1)
691                 __sock_put(sk);
692
693         if (hrtimer_try_to_cancel(&tcp_sk(sk)->compressed_ack_timer) == 1)
694                 __sock_put(sk);
695
696         inet_csk_clear_xmit_timers(sk);
697 }
698
699 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu);
700 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk);
701 u32 tcp_clamp_probe0_to_user_timeout(const struct sock *sk, u32 when);
702
703 /* Bound MSS / TSO packet size with the half of the window */
704 static inline int tcp_bound_to_half_wnd(struct tcp_sock *tp, int pktsize)
705 {
706         int cutoff;
707
708         /* When peer uses tiny windows, there is no use in packetizing
709          * to sub-MSS pieces for the sake of SWS or making sure there
710          * are enough packets in the pipe for fast recovery.
711          *
712          * On the other hand, for extremely large MSS devices, handling
713          * smaller than MSS windows in this way does make sense.
714          */
715         if (tp->max_window > TCP_MSS_DEFAULT)
716                 cutoff = (tp->max_window >> 1);
717         else
718                 cutoff = tp->max_window;
719
720         if (cutoff && pktsize > cutoff)
721                 return max_t(int, cutoff, 68U - tp->tcp_header_len);
722         else
723                 return pktsize;
724 }
725
726 /* tcp.c */
727 void tcp_get_info(struct sock *, struct tcp_info *);
728
729 /* Read 'sendfile()'-style from a TCP socket */
730 int tcp_read_sock(struct sock *sk, read_descriptor_t *desc,
731                   sk_read_actor_t recv_actor);
732 int tcp_read_skb(struct sock *sk, skb_read_actor_t recv_actor);
733 struct sk_buff *tcp_recv_skb(struct sock *sk, u32 seq, u32 *off);
734 void tcp_read_done(struct sock *sk, size_t len);
735
736 void tcp_initialize_rcv_mss(struct sock *sk);
737
738 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu);
739 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss);
740 void tcp_mtup_init(struct sock *sk);
741
742 static inline void tcp_bound_rto(struct sock *sk)
743 {
744         if (inet_csk(sk)->icsk_rto > TCP_RTO_MAX)
745                 inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_RTO_MAX;
746 }
747
748 static inline u32 __tcp_set_rto(const struct tcp_sock *tp)
749 {
750         return usecs_to_jiffies((tp->srtt_us >> 3) + tp->rttvar_us);
751 }
752
753 static inline void __tcp_fast_path_on(struct tcp_sock *tp, u32 snd_wnd)
754 {
755         /* mptcp hooks are only on the slow path */
756         if (sk_is_mptcp((struct sock *)tp))
757                 return;
758
759         tp->pred_flags = htonl((tp->tcp_header_len << 26) |
760                                ntohl(TCP_FLAG_ACK) |
761                                snd_wnd);
762 }
763
764 static inline void tcp_fast_path_on(struct tcp_sock *tp)
765 {
766         __tcp_fast_path_on(tp, tp->snd_wnd >> tp->rx_opt.snd_wscale);
767 }
768
769 static inline void tcp_fast_path_check(struct sock *sk)
770 {
771         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
772
773         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue) &&
774             tp->rcv_wnd &&
775             atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) < sk->sk_rcvbuf &&
776             !tp->urg_data)
777                 tcp_fast_path_on(tp);
778 }
779
780 u32 tcp_delack_max(const struct sock *sk);
781
782 /* Compute the actual rto_min value */
783 static inline u32 tcp_rto_min(const struct sock *sk)
784 {
785         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
786         u32 rto_min = inet_csk(sk)->icsk_rto_min;
787
788         if (dst && dst_metric_locked(dst, RTAX_RTO_MIN))
789                 rto_min = dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTO_MIN);
790         return rto_min;
791 }
792
793 static inline u32 tcp_rto_min_us(const struct sock *sk)
794 {
795         return jiffies_to_usecs(tcp_rto_min(sk));
796 }
797
798 static inline bool tcp_ca_dst_locked(const struct dst_entry *dst)
799 {
800         return dst_metric_locked(dst, RTAX_CC_ALGO);
801 }
802
803 /* Minimum RTT in usec. ~0 means not available. */
804 static inline u32 tcp_min_rtt(const struct tcp_sock *tp)
805 {
806         return minmax_get(&tp->rtt_min);
807 }
808
809 /* Compute the actual receive window we are currently advertising.
810  * Rcv_nxt can be after the window if our peer push more data
811  * than the offered window.
812  */
813 static inline u32 tcp_receive_window(const struct tcp_sock *tp)
814 {
815         s32 win = tp->rcv_wup + tp->rcv_wnd - tp->rcv_nxt;
816
817         if (win < 0)
818                 win = 0;
819         return (u32) win;
820 }
821
822 /* Choose a new window, without checks for shrinking, and without
823  * scaling applied to the result.  The caller does these things
824  * if necessary.  This is a "raw" window selection.
825  */
826 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk);
827
828 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk);
829
830 /* TCP uses 32bit jiffies to save some space.
831  * Note that this is different from tcp_time_stamp, which
832  * historically has been the same until linux-4.13.
833  */
834 #define tcp_jiffies32 ((u32)jiffies)
835
836 /*
837  * Deliver a 32bit value for TCP timestamp option (RFC 7323)
838  * It is no longer tied to jiffies, but to 1 ms clock.
839  * Note: double check if you want to use tcp_jiffies32 instead of this.
840  */
841 #define TCP_TS_HZ       1000
842
843 static inline u64 tcp_clock_ns(void)
844 {
845         return ktime_get_ns();
846 }
847
848 static inline u64 tcp_clock_us(void)
849 {
850         return div_u64(tcp_clock_ns(), NSEC_PER_USEC);
851 }
852
853 static inline u64 tcp_clock_ms(void)
854 {
855         return div_u64(tcp_clock_ns(), NSEC_PER_MSEC);
856 }
857
858 /* TCP Timestamp included in TS option (RFC 1323) can either use ms
859  * or usec resolution. Each socket carries a flag to select one or other
860  * resolution, as the route attribute could change anytime.
861  * Each flow must stick to initial resolution.
862  */
863 static inline u32 tcp_clock_ts(bool usec_ts)
864 {
865         return usec_ts ? tcp_clock_us() : tcp_clock_ms();
866 }
867
868 static inline u32 tcp_time_stamp_ms(const struct tcp_sock *tp)
869 {
870         return div_u64(tp->tcp_mstamp, USEC_PER_MSEC);
871 }
872
873 static inline u32 tcp_time_stamp_ts(const struct tcp_sock *tp)
874 {
875         if (tp->tcp_usec_ts)
876                 return tp->tcp_mstamp;
877         return tcp_time_stamp_ms(tp);
878 }
879
880 void tcp_mstamp_refresh(struct tcp_sock *tp);
881
882 static inline u32 tcp_stamp_us_delta(u64 t1, u64 t0)
883 {
884         return max_t(s64, t1 - t0, 0);
885 }
886
887 /* provide the departure time in us unit */
888 static inline u64 tcp_skb_timestamp_us(const struct sk_buff *skb)
889 {
890         return div_u64(skb->skb_mstamp_ns, NSEC_PER_USEC);
891 }
892
893 /* Provide skb TSval in usec or ms unit */
894 static inline u32 tcp_skb_timestamp_ts(bool usec_ts, const struct sk_buff *skb)
895 {
896         if (usec_ts)
897                 return tcp_skb_timestamp_us(skb);
898
899         return div_u64(skb->skb_mstamp_ns, NSEC_PER_MSEC);
900 }
901
902 static inline u32 tcp_tw_tsval(const struct tcp_timewait_sock *tcptw)
903 {
904         return tcp_clock_ts(tcptw->tw_sk.tw_usec_ts) + tcptw->tw_ts_offset;
905 }
906
907 static inline u32 tcp_rsk_tsval(const struct tcp_request_sock *treq)
908 {
909         return tcp_clock_ts(treq->req_usec_ts) + treq->ts_off;
910 }
911
912 #define tcp_flag_byte(th) (((u_int8_t *)th)[13])
913
914 #define TCPHDR_FIN 0x01
915 #define TCPHDR_SYN 0x02
916 #define TCPHDR_RST 0x04
917 #define TCPHDR_PSH 0x08
918 #define TCPHDR_ACK 0x10
919 #define TCPHDR_URG 0x20
920 #define TCPHDR_ECE 0x40
921 #define TCPHDR_CWR 0x80
922
923 #define TCPHDR_SYN_ECN  (TCPHDR_SYN | TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR)
924
925 /* State flags for sacked in struct tcp_skb_cb */
926 enum tcp_skb_cb_sacked_flags {
927         TCPCB_SACKED_ACKED      = (1 << 0),     /* SKB ACK'd by a SACK block    */
928         TCPCB_SACKED_RETRANS    = (1 << 1),     /* SKB retransmitted            */
929         TCPCB_LOST              = (1 << 2),     /* SKB is lost                  */
930         TCPCB_TAGBITS           = (TCPCB_SACKED_ACKED | TCPCB_SACKED_RETRANS |
931                                    TCPCB_LOST), /* All tag bits                 */
932         TCPCB_REPAIRED          = (1 << 4),     /* SKB repaired (no skb_mstamp_ns)      */
933         TCPCB_EVER_RETRANS      = (1 << 7),     /* Ever retransmitted frame     */
934         TCPCB_RETRANS           = (TCPCB_SACKED_RETRANS | TCPCB_EVER_RETRANS |
935                                    TCPCB_REPAIRED),
936 };
937
938 /* This is what the send packet queuing engine uses to pass
939  * TCP per-packet control information to the transmission code.
940  * We also store the host-order sequence numbers in here too.
941  * This is 44 bytes if IPV6 is enabled.
942  * If this grows please adjust skbuff.h:skbuff->cb[xxx] size appropriately.
943  */
944 struct tcp_skb_cb {
945         __u32           seq;            /* Starting sequence number     */
946         __u32           end_seq;        /* SEQ + FIN + SYN + datalen    */
947         union {
948                 /* Note :
949                  *        tcp_gso_segs/size are used in write queue only,
950                  *        cf tcp_skb_pcount()/tcp_skb_mss()
951                  */
952                 struct {
953                         u16     tcp_gso_segs;
954                         u16     tcp_gso_size;
955                 };
956         };
957         __u8            tcp_flags;      /* TCP header flags. (tcp[13])  */
958
959         __u8            sacked;         /* State flags for SACK.        */
960         __u8            ip_dsfield;     /* IPv4 tos or IPv6 dsfield     */
961         __u8            txstamp_ack:1,  /* Record TX timestamp for ack? */
962                         eor:1,          /* Is skb MSG_EOR marked? */
963                         has_rxtstamp:1, /* SKB has a RX timestamp       */
964                         unused:5;
965         __u32           ack_seq;        /* Sequence number ACK'd        */
966         union {
967                 struct {
968 #define TCPCB_DELIVERED_CE_MASK ((1U<<20) - 1)
969                         /* There is space for up to 24 bytes */
970                         __u32 is_app_limited:1, /* cwnd not fully used? */
971                               delivered_ce:20,
972                               unused:11;
973                         /* pkts S/ACKed so far upon tx of skb, incl retrans: */
974                         __u32 delivered;
975                         /* start of send pipeline phase */
976                         u64 first_tx_mstamp;
977                         /* when we reached the "delivered" count */
978                         u64 delivered_mstamp;
979                 } tx;   /* only used for outgoing skbs */
980                 union {
981                         struct inet_skb_parm    h4;
982 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
983                         struct inet6_skb_parm   h6;
984 #endif
985                 } header;       /* For incoming skbs */
986         };
987 };
988
989 #define TCP_SKB_CB(__skb)       ((struct tcp_skb_cb *)&((__skb)->cb[0]))
990
991 extern const struct inet_connection_sock_af_ops ipv4_specific;
992
993 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
994 /* This is the variant of inet6_iif() that must be used by TCP,
995  * as TCP moves IP6CB into a different location in skb->cb[]
996  */
997 static inline int tcp_v6_iif(const struct sk_buff *skb)
998 {
999         return TCP_SKB_CB(skb)->header.h6.iif;
1000 }
1001
1002 static inline int tcp_v6_iif_l3_slave(const struct sk_buff *skb)
1003 {
1004         bool l3_slave = ipv6_l3mdev_skb(TCP_SKB_CB(skb)->header.h6.flags);
1005
1006         return l3_slave ? skb->skb_iif : TCP_SKB_CB(skb)->header.h6.iif;
1007 }
1008
1009 /* TCP_SKB_CB reference means this can not be used from early demux */
1010 static inline int tcp_v6_sdif(const struct sk_buff *skb)
1011 {
1012 #if IS_ENABLED(CONFIG_NET_L3_MASTER_DEV)
1013         if (skb && ipv6_l3mdev_skb(TCP_SKB_CB(skb)->header.h6.flags))
1014                 return TCP_SKB_CB(skb)->header.h6.iif;
1015 #endif
1016         return 0;
1017 }
1018
1019 extern const struct inet_connection_sock_af_ops ipv6_specific;
1020
1021 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(void tcp_v6_send_check(struct sock *sk, struct sk_buff *skb));
1022 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(int tcp_v6_rcv(struct sk_buff *skb));
1023 void tcp_v6_early_demux(struct sk_buff *skb);
1024
1025 #endif
1026
1027 /* TCP_SKB_CB reference means this can not be used from early demux */
1028 static inline int tcp_v4_sdif(struct sk_buff *skb)
1029 {
1030 #if IS_ENABLED(CONFIG_NET_L3_MASTER_DEV)
1031         if (skb && ipv4_l3mdev_skb(TCP_SKB_CB(skb)->header.h4.flags))
1032                 return TCP_SKB_CB(skb)->header.h4.iif;
1033 #endif
1034         return 0;
1035 }
1036
1037 /* Due to TSO, an SKB can be composed of multiple actual
1038  * packets.  To keep these tracked properly, we use this.
1039  */
1040 static inline int tcp_skb_pcount(const struct sk_buff *skb)
1041 {
1042         return TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_segs;
1043 }
1044
1045 static inline void tcp_skb_pcount_set(struct sk_buff *skb, int segs)
1046 {
1047         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_segs = segs;
1048 }
1049
1050 static inline void tcp_skb_pcount_add(struct sk_buff *skb, int segs)
1051 {
1052         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_segs += segs;
1053 }
1054
1055 /* This is valid iff skb is in write queue and tcp_skb_pcount() > 1. */
1056 static inline int tcp_skb_mss(const struct sk_buff *skb)
1057 {
1058         return TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size;
1059 }
1060
1061 static inline bool tcp_skb_can_collapse_to(const struct sk_buff *skb)
1062 {
1063         return likely(!TCP_SKB_CB(skb)->eor);
1064 }
1065
1066 static inline bool tcp_skb_can_collapse(const struct sk_buff *to,
1067                                         const struct sk_buff *from)
1068 {
1069         /* skb_cmp_decrypted() not needed, use tcp_write_collapse_fence() */
1070         return likely(tcp_skb_can_collapse_to(to) &&
1071                       mptcp_skb_can_collapse(to, from) &&
1072                       skb_pure_zcopy_same(to, from) &&
1073                       skb_frags_readable(to) == skb_frags_readable(from));
1074 }
1075
1076 static inline bool tcp_skb_can_collapse_rx(const struct sk_buff *to,
1077                                            const struct sk_buff *from)
1078 {
1079         return likely(mptcp_skb_can_collapse(to, from) &&
1080                       !skb_cmp_decrypted(to, from));
1081 }
1082
1083 /* Events passed to congestion control interface */
1084 enum tcp_ca_event {
1085         CA_EVENT_TX_START,      /* first transmit when no packets in flight */
1086         CA_EVENT_CWND_RESTART,  /* congestion window restart */
1087         CA_EVENT_COMPLETE_CWR,  /* end of congestion recovery */
1088         CA_EVENT_LOSS,          /* loss timeout */
1089         CA_EVENT_ECN_NO_CE,     /* ECT set, but not CE marked */
1090         CA_EVENT_ECN_IS_CE,     /* received CE marked IP packet */
1091 };
1092
1093 /* Information about inbound ACK, passed to cong_ops->in_ack_event() */
1094 enum tcp_ca_ack_event_flags {
1095         CA_ACK_SLOWPATH         = (1 << 0),     /* In slow path processing */
1096         CA_ACK_WIN_UPDATE       = (1 << 1),     /* ACK updated window */
1097         CA_ACK_ECE              = (1 << 2),     /* ECE bit is set on ack */
1098 };
1099
1100 /*
1101  * Interface for adding new TCP congestion control handlers
1102  */
1103 #define TCP_CA_NAME_MAX 16
1104 #define TCP_CA_MAX      128
1105 #define TCP_CA_BUF_MAX  (TCP_CA_NAME_MAX*TCP_CA_MAX)
1106
1107 #define TCP_CA_UNSPEC   0
1108
1109 /* Algorithm can be set on socket without CAP_NET_ADMIN privileges */
1110 #define TCP_CONG_NON_RESTRICTED 0x1
1111 /* Requires ECN/ECT set on all packets */
1112 #define TCP_CONG_NEEDS_ECN      0x2
1113 #define TCP_CONG_MASK   (TCP_CONG_NON_RESTRICTED | TCP_CONG_NEEDS_ECN)
1114
1115 union tcp_cc_info;
1116
1117 struct ack_sample {
1118         u32 pkts_acked;
1119         s32 rtt_us;
1120         u32 in_flight;
1121 };
1122
1123 /* A rate sample measures the number of (original/retransmitted) data
1124  * packets delivered "delivered" over an interval of time "interval_us".
1125  * The tcp_rate.c code fills in the rate sample, and congestion
1126  * control modules that define a cong_control function to run at the end
1127  * of ACK processing can optionally chose to consult this sample when
1128  * setting cwnd and pacing rate.
1129  * A sample is invalid if "delivered" or "interval_us" is negative.
1130  */
1131 struct rate_sample {
1132         u64  prior_mstamp; /* starting timestamp for interval */
1133         u32  prior_delivered;   /* tp->delivered at "prior_mstamp" */
1134         u32  prior_delivered_ce;/* tp->delivered_ce at "prior_mstamp" */
1135         s32  delivered;         /* number of packets delivered over interval */
1136         s32  delivered_ce;      /* number of packets delivered w/ CE marks*/
1137         long interval_us;       /* time for tp->delivered to incr "delivered" */
1138         u32 snd_interval_us;    /* snd interval for delivered packets */
1139         u32 rcv_interval_us;    /* rcv interval for delivered packets */
1140         long rtt_us;            /* RTT of last (S)ACKed packet (or -1) */
1141         int  losses;            /* number of packets marked lost upon ACK */
1142         u32  acked_sacked;      /* number of packets newly (S)ACKed upon ACK */
1143         u32  prior_in_flight;   /* in flight before this ACK */
1144         u32  last_end_seq;      /* end_seq of most recently ACKed packet */
1145         bool is_app_limited;    /* is sample from packet with bubble in pipe? */
1146         bool is_retrans;        /* is sample from retransmission? */
1147         bool is_ack_delayed;    /* is this (likely) a delayed ACK? */
1148 };
1149
1150 struct tcp_congestion_ops {
1151 /* fast path fields are put first to fill one cache line */
1152
1153         /* return slow start threshold (required) */
1154         u32 (*ssthresh)(struct sock *sk);
1155
1156         /* do new cwnd calculation (required) */
1157         void (*cong_avoid)(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked);
1158
1159         /* call before changing ca_state (optional) */
1160         void (*set_state)(struct sock *sk, u8 new_state);
1161
1162         /* call when cwnd event occurs (optional) */
1163         void (*cwnd_event)(struct sock *sk, enum tcp_ca_event ev);
1164
1165         /* call when ack arrives (optional) */
1166         void (*in_ack_event)(struct sock *sk, u32 flags);
1167
1168         /* hook for packet ack accounting (optional) */
1169         void (*pkts_acked)(struct sock *sk, const struct ack_sample *sample);
1170
1171         /* override sysctl_tcp_min_tso_segs */
1172         u32 (*min_tso_segs)(struct sock *sk);
1173
1174         /* call when packets are delivered to update cwnd and pacing rate,
1175          * after all the ca_state processing. (optional)
1176          */
1177         void (*cong_control)(struct sock *sk, u32 ack, int flag, const struct rate_sample *rs);
1178
1179
1180         /* new value of cwnd after loss (required) */
1181         u32  (*undo_cwnd)(struct sock *sk);
1182         /* returns the multiplier used in tcp_sndbuf_expand (optional) */
1183         u32 (*sndbuf_expand)(struct sock *sk);
1184
1185 /* control/slow paths put last */
1186         /* get info for inet_diag (optional) */
1187         size_t (*get_info)(struct sock *sk, u32 ext, int *attr,
1188                            union tcp_cc_info *info);
1189
1190         char                    name[TCP_CA_NAME_MAX];
1191         struct module           *owner;
1192         struct list_head        list;
1193         u32                     key;
1194         u32                     flags;
1195
1196         /* initialize private data (optional) */
1197         void (*init)(struct sock *sk);
1198         /* cleanup private data  (optional) */
1199         void (*release)(struct sock *sk);
1200 } ____cacheline_aligned_in_smp;
1201
1202 int tcp_register_congestion_control(struct tcp_congestion_ops *type);
1203 void tcp_unregister_congestion_control(struct tcp_congestion_ops *type);
1204 int tcp_update_congestion_control(struct tcp_congestion_ops *type,
1205                                   struct tcp_congestion_ops *old_type);
1206 int tcp_validate_congestion_control(struct tcp_congestion_ops *ca);
1207
1208 void tcp_assign_congestion_control(struct sock *sk);
1209 void tcp_init_congestion_control(struct sock *sk);
1210 void tcp_cleanup_congestion_control(struct sock *sk);
1211 int tcp_set_default_congestion_control(struct net *net, const char *name);
1212 void tcp_get_default_congestion_control(struct net *net, char *name);
1213 void tcp_get_available_congestion_control(char *buf, size_t len);
1214 void tcp_get_allowed_congestion_control(char *buf, size_t len);
1215 int tcp_set_allowed_congestion_control(char *allowed);
1216 int tcp_set_congestion_control(struct sock *sk, const char *name, bool load,
1217                                bool cap_net_admin);
1218 u32 tcp_slow_start(struct tcp_sock *tp, u32 acked);
1219 void tcp_cong_avoid_ai(struct tcp_sock *tp, u32 w, u32 acked);
1220
1221 u32 tcp_reno_ssthresh(struct sock *sk);
1222 u32 tcp_reno_undo_cwnd(struct sock *sk);
1223 void tcp_reno_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked);
1224 extern struct tcp_congestion_ops tcp_reno;
1225
1226 struct tcp_congestion_ops *tcp_ca_find(const char *name);
1227 struct tcp_congestion_ops *tcp_ca_find_key(u32 key);
1228 u32 tcp_ca_get_key_by_name(const char *name, bool *ecn_ca);
1229 #ifdef CONFIG_INET
1230 char *tcp_ca_get_name_by_key(u32 key, char *buffer);
1231 #else
1232 static inline char *tcp_ca_get_name_by_key(u32 key, char *buffer)
1233 {
1234         return NULL;
1235 }
1236 #endif
1237
1238 static inline bool tcp_ca_needs_ecn(const struct sock *sk)
1239 {
1240         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1241
1242         return icsk->icsk_ca_ops->flags & TCP_CONG_NEEDS_ECN;
1243 }
1244
1245 static inline void tcp_ca_event(struct sock *sk, const enum tcp_ca_event event)
1246 {
1247         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1248
1249         if (icsk->icsk_ca_ops->cwnd_event)
1250                 icsk->icsk_ca_ops->cwnd_event(sk, event);
1251 }
1252
1253 /* From tcp_cong.c */
1254 void tcp_set_ca_state(struct sock *sk, const u8 ca_state);
1255
1256 /* From tcp_rate.c */
1257 void tcp_rate_skb_sent(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
1258 void tcp_rate_skb_delivered(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1259                             struct rate_sample *rs);
1260 void tcp_rate_gen(struct sock *sk, u32 delivered, u32 lost,
1261                   bool is_sack_reneg, struct rate_sample *rs);
1262 void tcp_rate_check_app_limited(struct sock *sk);
1263
1264 static inline bool tcp_skb_sent_after(u64 t1, u64 t2, u32 seq1, u32 seq2)
1265 {
1266         return t1 > t2 || (t1 == t2 && after(seq1, seq2));
1267 }
1268
1269 /* These functions determine how the current flow behaves in respect of SACK
1270  * handling. SACK is negotiated with the peer, and therefore it can vary
1271  * between different flows.
1272  *
1273  * tcp_is_sack - SACK enabled
1274  * tcp_is_reno - No SACK
1275  */
1276 static inline int tcp_is_sack(const struct tcp_sock *tp)
1277 {
1278         return likely(tp->rx_opt.sack_ok);
1279 }
1280
1281 static inline bool tcp_is_reno(const struct tcp_sock *tp)
1282 {
1283         return !tcp_is_sack(tp);
1284 }
1285
1286 static inline unsigned int tcp_left_out(const struct tcp_sock *tp)
1287 {
1288         return tp->sacked_out + tp->lost_out;
1289 }
1290
1291 /* This determines how many packets are "in the network" to the best
1292  * of our knowledge.  In many cases it is conservative, but where
1293  * detailed information is available from the receiver (via SACK
1294  * blocks etc.) we can make more aggressive calculations.
1295  *
1296  * Use this for decisions involving congestion control, use just
1297  * tp->packets_out to determine if the send queue is empty or not.
1298  *
1299  * Read this equation as:
1300  *
1301  *      "Packets sent once on transmission queue" MINUS
1302  *      "Packets left network, but not honestly ACKed yet" PLUS
1303  *      "Packets fast retransmitted"
1304  */
1305 static inline unsigned int tcp_packets_in_flight(const struct tcp_sock *tp)
1306 {
1307         return tp->packets_out - tcp_left_out(tp) + tp->retrans_out;
1308 }
1309
1310 #define TCP_INFINITE_SSTHRESH   0x7fffffff
1311
1312 static inline u32 tcp_snd_cwnd(const struct tcp_sock *tp)
1313 {
1314         return tp->snd_cwnd;
1315 }
1316
1317 static inline void tcp_snd_cwnd_set(struct tcp_sock *tp, u32 val)
1318 {
1319         WARN_ON_ONCE((int)val <= 0);
1320         tp->snd_cwnd = val;
1321 }
1322
1323 static inline bool tcp_in_slow_start(const struct tcp_sock *tp)
1324 {
1325         return tcp_snd_cwnd(tp) < tp->snd_ssthresh;
1326 }
1327
1328 static inline bool tcp_in_initial_slowstart(const struct tcp_sock *tp)
1329 {
1330         return tp->snd_ssthresh >= TCP_INFINITE_SSTHRESH;
1331 }
1332
1333 static inline bool tcp_in_cwnd_reduction(const struct sock *sk)
1334 {
1335         return (TCPF_CA_CWR | TCPF_CA_Recovery) &
1336                (1 << inet_csk(sk)->icsk_ca_state);
1337 }
1338
1339 /* If cwnd > ssthresh, we may raise ssthresh to be half-way to cwnd.
1340  * The exception is cwnd reduction phase, when cwnd is decreasing towards
1341  * ssthresh.
1342  */
1343 static inline __u32 tcp_current_ssthresh(const struct sock *sk)
1344 {
1345         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1346
1347         if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
1348                 return tp->snd_ssthresh;
1349         else
1350                 return max(tp->snd_ssthresh,
1351                            ((tcp_snd_cwnd(tp) >> 1) +
1352                             (tcp_snd_cwnd(tp) >> 2)));
1353 }
1354
1355 /* Use define here intentionally to get WARN_ON location shown at the caller */
1356 #define tcp_verify_left_out(tp) WARN_ON(tcp_left_out(tp) > tp->packets_out)
1357
1358 void tcp_enter_cwr(struct sock *sk);
1359 __u32 tcp_init_cwnd(const struct tcp_sock *tp, const struct dst_entry *dst);
1360
1361 /* The maximum number of MSS of available cwnd for which TSO defers
1362  * sending if not using sysctl_tcp_tso_win_divisor.
1363  */
1364 static inline __u32 tcp_max_tso_deferred_mss(const struct tcp_sock *tp)
1365 {
1366         return 3;
1367 }
1368
1369 /* Returns end sequence number of the receiver's advertised window */
1370 static inline u32 tcp_wnd_end(const struct tcp_sock *tp)
1371 {
1372         return tp->snd_una + tp->snd_wnd;
1373 }
1374
1375 /* We follow the spirit of RFC2861 to validate cwnd but implement a more
1376  * flexible approach. The RFC suggests cwnd should not be raised unless
1377  * it was fully used previously. And that's exactly what we do in
1378  * congestion avoidance mode. But in slow start we allow cwnd to grow
1379  * as long as the application has used half the cwnd.
1380  * Example :
1381  *    cwnd is 10 (IW10), but application sends 9 frames.
1382  *    We allow cwnd to reach 18 when all frames are ACKed.
1383  * This check is safe because it's as aggressive as slow start which already
1384  * risks 100% overshoot. The advantage is that we discourage application to
1385  * either send more filler packets or data to artificially blow up the cwnd
1386  * usage, and allow application-limited process to probe bw more aggressively.
1387  */
1388 static inline bool tcp_is_cwnd_limited(const struct sock *sk)
1389 {
1390         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1391
1392         if (tp->is_cwnd_limited)
1393                 return true;
1394
1395         /* If in slow start, ensure cwnd grows to twice what was ACKed. */
1396         if (tcp_in_slow_start(tp))
1397                 return tcp_snd_cwnd(tp) < 2 * tp->max_packets_out;
1398
1399         return false;
1400 }
1401
1402 /* BBR congestion control needs pacing.
1403  * Same remark for SO_MAX_PACING_RATE.
1404  * sch_fq packet scheduler is efficiently handling pacing,
1405  * but is not always installed/used.
1406  * Return true if TCP stack should pace packets itself.
1407  */
1408 static inline bool tcp_needs_internal_pacing(const struct sock *sk)
1409 {
1410         return smp_load_acquire(&sk->sk_pacing_status) == SK_PACING_NEEDED;
1411 }
1412
1413 /* Estimates in how many jiffies next packet for this flow can be sent.
1414  * Scheduling a retransmit timer too early would be silly.
1415  */
1416 static inline unsigned long tcp_pacing_delay(const struct sock *sk)
1417 {
1418         s64 delay = tcp_sk(sk)->tcp_wstamp_ns - tcp_sk(sk)->tcp_clock_cache;
1419
1420         return delay > 0 ? nsecs_to_jiffies(delay) : 0;
1421 }
1422
1423 static inline void tcp_reset_xmit_timer(struct sock *sk,
1424                                         const int what,
1425                                         unsigned long when,
1426                                         const unsigned long max_when)
1427 {
1428         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, what, when + tcp_pacing_delay(sk),
1429                                   max_when);
1430 }
1431
1432 /* Something is really bad, we could not queue an additional packet,
1433  * because qdisc is full or receiver sent a 0 window, or we are paced.
1434  * We do not want to add fuel to the fire, or abort too early,
1435  * so make sure the timer we arm now is at least 200ms in the future,
1436  * regardless of current icsk_rto value (as it could be ~2ms)
1437  */
1438 static inline unsigned long tcp_probe0_base(const struct sock *sk)
1439 {
1440         return max_t(unsigned long, inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MIN);
1441 }
1442
1443 /* Variant of inet_csk_rto_backoff() used for zero window probes */
1444 static inline unsigned long tcp_probe0_when(const struct sock *sk,
1445                                             unsigned long max_when)
1446 {
1447         u8 backoff = min_t(u8, ilog2(TCP_RTO_MAX / TCP_RTO_MIN) + 1,
1448                            inet_csk(sk)->icsk_backoff);
1449         u64 when = (u64)tcp_probe0_base(sk) << backoff;
1450
1451         return (unsigned long)min_t(u64, when, max_when);
1452 }
1453
1454 static inline void tcp_check_probe_timer(struct sock *sk)
1455 {
1456         if (!tcp_sk(sk)->packets_out && !inet_csk(sk)->icsk_pending)
1457                 tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
1458                                      tcp_probe0_base(sk), TCP_RTO_MAX);
1459 }
1460
1461 static inline void tcp_init_wl(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
1462 {
1463         tp->snd_wl1 = seq;
1464 }
1465
1466 static inline void tcp_update_wl(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
1467 {
1468         tp->snd_wl1 = seq;
1469 }
1470
1471 /*
1472  * Calculate(/check) TCP checksum
1473  */
1474 static inline __sum16 tcp_v4_check(int len, __be32 saddr,
1475                                    __be32 daddr, __wsum base)
1476 {
1477         return csum_tcpudp_magic(saddr, daddr, len, IPPROTO_TCP, base);
1478 }
1479
1480 static inline bool tcp_checksum_complete(struct sk_buff *skb)
1481 {
1482         return !skb_csum_unnecessary(skb) &&
1483                 __skb_checksum_complete(skb);
1484 }
1485
1486 bool tcp_add_backlog(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1487                      enum skb_drop_reason *reason);
1488
1489
1490 int tcp_filter(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
1491 void tcp_set_state(struct sock *sk, int state);
1492 void tcp_done(struct sock *sk);
1493 int tcp_abort(struct sock *sk, int err);
1494
1495 static inline void tcp_sack_reset(struct tcp_options_received *rx_opt)
1496 {
1497         rx_opt->dsack = 0;
1498         rx_opt->num_sacks = 0;
1499 }
1500
1501 void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, s32 delta);
1502
1503 static inline void tcp_slow_start_after_idle_check(struct sock *sk)
1504 {
1505         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1506         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1507         s32 delta;
1508
1509         if (!READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_slow_start_after_idle) ||
1510             tp->packets_out || ca_ops->cong_control)
1511                 return;
1512         delta = tcp_jiffies32 - tp->lsndtime;
1513         if (delta > inet_csk(sk)->icsk_rto)
1514                 tcp_cwnd_restart(sk, delta);
1515 }
1516
1517 /* Determine a window scaling and initial window to offer. */
1518 void tcp_select_initial_window(const struct sock *sk, int __space,
1519                                __u32 mss, __u32 *rcv_wnd,
1520                                __u32 *window_clamp, int wscale_ok,
1521                                __u8 *rcv_wscale, __u32 init_rcv_wnd);
1522
1523 static inline int __tcp_win_from_space(u8 scaling_ratio, int space)
1524 {
1525         s64 scaled_space = (s64)space * scaling_ratio;
1526
1527         return scaled_space >> TCP_RMEM_TO_WIN_SCALE;
1528 }
1529
1530 static inline int tcp_win_from_space(const struct sock *sk, int space)
1531 {
1532         return __tcp_win_from_space(tcp_sk(sk)->scaling_ratio, space);
1533 }
1534
1535 /* inverse of __tcp_win_from_space() */
1536 static inline int __tcp_space_from_win(u8 scaling_ratio, int win)
1537 {
1538         u64 val = (u64)win << TCP_RMEM_TO_WIN_SCALE;
1539
1540         do_div(val, scaling_ratio);
1541         return val;
1542 }
1543
1544 static inline int tcp_space_from_win(const struct sock *sk, int win)
1545 {
1546         return __tcp_space_from_win(tcp_sk(sk)->scaling_ratio, win);
1547 }
1548
1549 /* Assume a 50% default for skb->len/skb->truesize ratio.
1550  * This may be adjusted later in tcp_measure_rcv_mss().
1551  */
1552 #define TCP_DEFAULT_SCALING_RATIO (1 << (TCP_RMEM_TO_WIN_SCALE - 1))
1553
1554 static inline void tcp_scaling_ratio_init(struct sock *sk)
1555 {
1556         tcp_sk(sk)->scaling_ratio = TCP_DEFAULT_SCALING_RATIO;
1557 }
1558
1559 /* Note: caller must be prepared to deal with negative returns */
1560 static inline int tcp_space(const struct sock *sk)
1561 {
1562         return tcp_win_from_space(sk, READ_ONCE(sk->sk_rcvbuf) -
1563                                   READ_ONCE(sk->sk_backlog.len) -
1564                                   atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc));
1565 }
1566
1567 static inline int tcp_full_space(const struct sock *sk)
1568 {
1569         return tcp_win_from_space(sk, READ_ONCE(sk->sk_rcvbuf));
1570 }
1571
1572 static inline void __tcp_adjust_rcv_ssthresh(struct sock *sk, u32 new_ssthresh)
1573 {
1574         int unused_mem = sk_unused_reserved_mem(sk);
1575         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1576
1577         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, new_ssthresh);
1578         if (unused_mem)
1579                 tp->rcv_ssthresh = max_t(u32, tp->rcv_ssthresh,
1580                                          tcp_win_from_space(sk, unused_mem));
1581 }
1582
1583 static inline void tcp_adjust_rcv_ssthresh(struct sock *sk)
1584 {
1585         __tcp_adjust_rcv_ssthresh(sk, 4U * tcp_sk(sk)->advmss);
1586 }
1587
1588 void tcp_cleanup_rbuf(struct sock *sk, int copied);
1589 void __tcp_cleanup_rbuf(struct sock *sk, int copied);
1590
1591
1592 /* We provision sk_rcvbuf around 200% of sk_rcvlowat.
1593  * If 87.5 % (7/8) of the space has been consumed, we want to override
1594  * SO_RCVLOWAT constraint, since we are receiving skbs with too small
1595  * len/truesize ratio.
1596  */
1597 static inline bool tcp_rmem_pressure(const struct sock *sk)
1598 {
1599         int rcvbuf, threshold;
1600
1601         if (tcp_under_memory_pressure(sk))
1602                 return true;
1603
1604         rcvbuf = READ_ONCE(sk->sk_rcvbuf);
1605         threshold = rcvbuf - (rcvbuf >> 3);
1606
1607         return atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > threshold;
1608 }
1609
1610 static inline bool tcp_epollin_ready(const struct sock *sk, int target)
1611 {
1612         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1613         int avail = READ_ONCE(tp->rcv_nxt) - READ_ONCE(tp->copied_seq);
1614
1615         if (avail <= 0)
1616                 return false;
1617
1618         return (avail >= target) || tcp_rmem_pressure(sk) ||
1619                (tcp_receive_window(tp) <= inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss);
1620 }
1621
1622 extern void tcp_openreq_init_rwin(struct request_sock *req,
1623                                   const struct sock *sk_listener,
1624                                   const struct dst_entry *dst);
1625
1626 void tcp_enter_memory_pressure(struct sock *sk);
1627 void tcp_leave_memory_pressure(struct sock *sk);
1628
1629 static inline int keepalive_intvl_when(const struct tcp_sock *tp)
1630 {
1631         struct net *net = sock_net((struct sock *)tp);
1632         int val;
1633
1634         /* Paired with WRITE_ONCE() in tcp_sock_set_keepintvl()
1635          * and do_tcp_setsockopt().
1636          */
1637         val = READ_ONCE(tp->keepalive_intvl);
1638
1639         return val ? : READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_keepalive_intvl);
1640 }
1641
1642 static inline int keepalive_time_when(const struct tcp_sock *tp)
1643 {
1644         struct net *net = sock_net((struct sock *)tp);
1645         int val;
1646
1647         /* Paired with WRITE_ONCE() in tcp_sock_set_keepidle_locked() */
1648         val = READ_ONCE(tp->keepalive_time);
1649
1650         return val ? : READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_keepalive_time);
1651 }
1652
1653 static inline int keepalive_probes(const struct tcp_sock *tp)
1654 {
1655         struct net *net = sock_net((struct sock *)tp);
1656         int val;
1657
1658         /* Paired with WRITE_ONCE() in tcp_sock_set_keepcnt()
1659          * and do_tcp_setsockopt().
1660          */
1661         val = READ_ONCE(tp->keepalive_probes);
1662
1663         return val ? : READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_keepalive_probes);
1664 }
1665
1666 static inline u32 keepalive_time_elapsed(const struct tcp_sock *tp)
1667 {
1668         const struct inet_connection_sock *icsk = &tp->inet_conn;
1669
1670         return min_t(u32, tcp_jiffies32 - icsk->icsk_ack.lrcvtime,
1671                           tcp_jiffies32 - tp->rcv_tstamp);
1672 }
1673
1674 static inline int tcp_fin_time(const struct sock *sk)
1675 {
1676         int fin_timeout = tcp_sk(sk)->linger2 ? :
1677                 READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_fin_timeout);
1678         const int rto = inet_csk(sk)->icsk_rto;
1679
1680         if (fin_timeout < (rto << 2) - (rto >> 1))
1681                 fin_timeout = (rto << 2) - (rto >> 1);
1682
1683         return fin_timeout;
1684 }
1685
1686 static inline bool tcp_paws_check(const struct tcp_options_received *rx_opt,
1687                                   int paws_win)
1688 {
1689         if ((s32)(rx_opt->ts_recent - rx_opt->rcv_tsval) <= paws_win)
1690                 return true;
1691         if (unlikely(!time_before32(ktime_get_seconds(),
1692                                     rx_opt->ts_recent_stamp + TCP_PAWS_WRAP)))
1693                 return true;
1694         /*
1695          * Some OSes send SYN and SYNACK messages with tsval=0 tsecr=0,
1696          * then following tcp messages have valid values. Ignore 0 value,
1697          * or else 'negative' tsval might forbid us to accept their packets.
1698          */
1699         if (!rx_opt->ts_recent)
1700                 return true;
1701         return false;
1702 }
1703
1704 static inline bool tcp_paws_reject(const struct tcp_options_received *rx_opt,
1705                                    int rst)
1706 {
1707         if (tcp_paws_check(rx_opt, 0))
1708                 return false;
1709
1710         /* RST segments are not recommended to carry timestamp,
1711            and, if they do, it is recommended to ignore PAWS because
1712            "their cleanup function should take precedence over timestamps."
1713            Certainly, it is mistake. It is necessary to understand the reasons
1714            of this constraint to relax it: if peer reboots, clock may go
1715            out-of-sync and half-open connections will not be reset.
1716            Actually, the problem would be not existing if all
1717            the implementations followed draft about maintaining clock
1718            via reboots. Linux-2.2 DOES NOT!
1719
1720            However, we can relax time bounds for RST segments to MSL.
1721          */
1722         if (rst && !time_before32(ktime_get_seconds(),
1723                                   rx_opt->ts_recent_stamp + TCP_PAWS_MSL))
1724                 return false;
1725         return true;
1726 }
1727
1728 bool tcp_oow_rate_limited(struct net *net, const struct sk_buff *skb,
1729                           int mib_idx, u32 *last_oow_ack_time);
1730
1731 static inline void tcp_mib_init(struct net *net)
1732 {
1733         /* See RFC 2012 */
1734         TCP_ADD_STATS(net, TCP_MIB_RTOALGORITHM, 1);
1735         TCP_ADD_STATS(net, TCP_MIB_RTOMIN, TCP_RTO_MIN*1000/HZ);
1736         TCP_ADD_STATS(net, TCP_MIB_RTOMAX, TCP_RTO_MAX*1000/HZ);
1737         TCP_ADD_STATS(net, TCP_MIB_MAXCONN, -1);
1738 }
1739
1740 /* from STCP */
1741 static inline void tcp_clear_retrans_hints_partial(struct tcp_sock *tp)
1742 {
1743         tp->lost_skb_hint = NULL;
1744 }
1745
1746 static inline void tcp_clear_all_retrans_hints(struct tcp_sock *tp)
1747 {
1748         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
1749         tp->retransmit_skb_hint = NULL;
1750 }
1751
1752 #define tcp_md5_addr tcp_ao_addr
1753
1754 /* - key database */
1755 struct tcp_md5sig_key {
1756         struct hlist_node       node;
1757         u8                      keylen;
1758         u8                      family; /* AF_INET or AF_INET6 */
1759         u8                      prefixlen;
1760         u8                      flags;
1761         union tcp_md5_addr      addr;
1762         int                     l3index; /* set if key added with L3 scope */
1763         u8                      key[TCP_MD5SIG_MAXKEYLEN];
1764         struct rcu_head         rcu;
1765 };
1766
1767 /* - sock block */
1768 struct tcp_md5sig_info {
1769         struct hlist_head       head;
1770         struct rcu_head         rcu;
1771 };
1772
1773 /* - pseudo header */
1774 struct tcp4_pseudohdr {
1775         __be32          saddr;
1776         __be32          daddr;
1777         __u8            pad;
1778         __u8            protocol;
1779         __be16          len;
1780 };
1781
1782 struct tcp6_pseudohdr {
1783         struct in6_addr saddr;
1784         struct in6_addr daddr;
1785         __be32          len;
1786         __be32          protocol;       /* including padding */
1787 };
1788
1789 union tcp_md5sum_block {
1790         struct tcp4_pseudohdr ip4;
1791 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
1792         struct tcp6_pseudohdr ip6;
1793 #endif
1794 };
1795
1796 /*
1797  * struct tcp_sigpool - per-CPU pool of ahash_requests
1798  * @scratch: per-CPU temporary area, that can be used between
1799  *           tcp_sigpool_start() and tcp_sigpool_end() to perform
1800  *           crypto request
1801  * @req: pre-allocated ahash request
1802  */
1803 struct tcp_sigpool {
1804         void *scratch;
1805         struct ahash_request *req;
1806 };
1807
1808 int tcp_sigpool_alloc_ahash(const char *alg, size_t scratch_size);
1809 void tcp_sigpool_get(unsigned int id);
1810 void tcp_sigpool_release(unsigned int id);
1811 int tcp_sigpool_hash_skb_data(struct tcp_sigpool *hp,
1812                               const struct sk_buff *skb,
1813                               unsigned int header_len);
1814
1815 /**
1816  * tcp_sigpool_start - disable bh and start using tcp_sigpool_ahash
1817  * @id: tcp_sigpool that was previously allocated by tcp_sigpool_alloc_ahash()
1818  * @c: returned tcp_sigpool for usage (uninitialized on failure)
1819  *
1820  * Returns 0 on success, error otherwise.
1821  */
1822 int tcp_sigpool_start(unsigned int id, struct tcp_sigpool *c);
1823 /**
1824  * tcp_sigpool_end - enable bh and stop using tcp_sigpool
1825  * @c: tcp_sigpool context that was returned by tcp_sigpool_start()
1826  */
1827 void tcp_sigpool_end(struct tcp_sigpool *c);
1828 size_t tcp_sigpool_algo(unsigned int id, char *buf, size_t buf_len);
1829 /* - functions */
1830 int tcp_v4_md5_hash_skb(char *md5_hash, const struct tcp_md5sig_key *key,
1831                         const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb);
1832 int tcp_md5_do_add(struct sock *sk, const union tcp_md5_addr *addr,
1833                    int family, u8 prefixlen, int l3index, u8 flags,
1834                    const u8 *newkey, u8 newkeylen);
1835 int tcp_md5_key_copy(struct sock *sk, const union tcp_md5_addr *addr,
1836                      int family, u8 prefixlen, int l3index,
1837                      struct tcp_md5sig_key *key);
1838
1839 int tcp_md5_do_del(struct sock *sk, const union tcp_md5_addr *addr,
1840                    int family, u8 prefixlen, int l3index, u8 flags);
1841 void tcp_clear_md5_list(struct sock *sk);
1842 struct tcp_md5sig_key *tcp_v4_md5_lookup(const struct sock *sk,
1843                                          const struct sock *addr_sk);
1844
1845 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1846 struct tcp_md5sig_key *__tcp_md5_do_lookup(const struct sock *sk, int l3index,
1847                                            const union tcp_md5_addr *addr,
1848                                            int family, bool any_l3index);
1849 static inline struct tcp_md5sig_key *
1850 tcp_md5_do_lookup(const struct sock *sk, int l3index,
1851                   const union tcp_md5_addr *addr, int family)
1852 {
1853         if (!static_branch_unlikely(&tcp_md5_needed.key))
1854                 return NULL;
1855         return __tcp_md5_do_lookup(sk, l3index, addr, family, false);
1856 }
1857
1858 static inline struct tcp_md5sig_key *
1859 tcp_md5_do_lookup_any_l3index(const struct sock *sk,
1860                               const union tcp_md5_addr *addr, int family)
1861 {
1862         if (!static_branch_unlikely(&tcp_md5_needed.key))
1863                 return NULL;
1864         return __tcp_md5_do_lookup(sk, 0, addr, family, true);
1865 }
1866
1867 #define tcp_twsk_md5_key(twsk)  ((twsk)->tw_md5_key)
1868 #else
1869 static inline struct tcp_md5sig_key *
1870 tcp_md5_do_lookup(const struct sock *sk, int l3index,
1871                   const union tcp_md5_addr *addr, int family)
1872 {
1873         return NULL;
1874 }
1875
1876 static inline struct tcp_md5sig_key *
1877 tcp_md5_do_lookup_any_l3index(const struct sock *sk,
1878                               const union tcp_md5_addr *addr, int family)
1879 {
1880         return NULL;
1881 }
1882
1883 #define tcp_twsk_md5_key(twsk)  NULL
1884 #endif
1885
1886 int tcp_md5_alloc_sigpool(void);
1887 void tcp_md5_release_sigpool(void);
1888 void tcp_md5_add_sigpool(void);
1889 extern int tcp_md5_sigpool_id;
1890
1891 int tcp_md5_hash_key(struct tcp_sigpool *hp,
1892                      const struct tcp_md5sig_key *key);
1893
1894 /* From tcp_fastopen.c */
1895 void tcp_fastopen_cache_get(struct sock *sk, u16 *mss,
1896                             struct tcp_fastopen_cookie *cookie);
1897 void tcp_fastopen_cache_set(struct sock *sk, u16 mss,
1898                             struct tcp_fastopen_cookie *cookie, bool syn_lost,
1899                             u16 try_exp);
1900 struct tcp_fastopen_request {
1901         /* Fast Open cookie. Size 0 means a cookie request */
1902         struct tcp_fastopen_cookie      cookie;
1903         struct msghdr                   *data;  /* data in MSG_FASTOPEN */
1904         size_t                          size;
1905         int                             copied; /* queued in tcp_connect() */
1906         struct ubuf_info                *uarg;
1907 };
1908 void tcp_free_fastopen_req(struct tcp_sock *tp);
1909 void tcp_fastopen_destroy_cipher(struct sock *sk);
1910 void tcp_fastopen_ctx_destroy(struct net *net);
1911 int tcp_fastopen_reset_cipher(struct net *net, struct sock *sk,
1912                               void *primary_key, void *backup_key);
1913 int tcp_fastopen_get_cipher(struct net *net, struct inet_connection_sock *icsk,
1914                             u64 *key);
1915 void tcp_fastopen_add_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
1916 struct sock *tcp_try_fastopen(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1917                               struct request_sock *req,
1918                               struct tcp_fastopen_cookie *foc,
1919                               const struct dst_entry *dst);
1920 void tcp_fastopen_init_key_once(struct net *net);
1921 bool tcp_fastopen_cookie_check(struct sock *sk, u16 *mss,
1922                              struct tcp_fastopen_cookie *cookie);
1923 bool tcp_fastopen_defer_connect(struct sock *sk, int *err);
1924 #define TCP_FASTOPEN_KEY_LENGTH sizeof(siphash_key_t)
1925 #define TCP_FASTOPEN_KEY_MAX 2
1926 #define TCP_FASTOPEN_KEY_BUF_LENGTH \
1927         (TCP_FASTOPEN_KEY_LENGTH * TCP_FASTOPEN_KEY_MAX)
1928
1929 /* Fastopen key context */
1930 struct tcp_fastopen_context {
1931         siphash_key_t   key[TCP_FASTOPEN_KEY_MAX];
1932         int             num;
1933         struct rcu_head rcu;
1934 };
1935
1936 void tcp_fastopen_active_disable(struct sock *sk);
1937 bool tcp_fastopen_active_should_disable(struct sock *sk);
1938 void tcp_fastopen_active_disable_ofo_check(struct sock *sk);
1939 void tcp_fastopen_active_detect_blackhole(struct sock *sk, bool expired);
1940
1941 /* Caller needs to wrap with rcu_read_(un)lock() */
1942 static inline
1943 struct tcp_fastopen_context *tcp_fastopen_get_ctx(const struct sock *sk)
1944 {
1945         struct tcp_fastopen_context *ctx;
1946
1947         ctx = rcu_dereference(inet_csk(sk)->icsk_accept_queue.fastopenq.ctx);
1948         if (!ctx)
1949                 ctx = rcu_dereference(sock_net(sk)->ipv4.tcp_fastopen_ctx);
1950         return ctx;
1951 }
1952
1953 static inline
1954 bool tcp_fastopen_cookie_match(const struct tcp_fastopen_cookie *foc,
1955                                const struct tcp_fastopen_cookie *orig)
1956 {
1957         if (orig->len == TCP_FASTOPEN_COOKIE_SIZE &&
1958             orig->len == foc->len &&
1959             !memcmp(orig->val, foc->val, foc->len))
1960                 return true;
1961         return false;
1962 }
1963
1964 static inline
1965 int tcp_fastopen_context_len(const struct tcp_fastopen_context *ctx)
1966 {
1967         return ctx->num;
1968 }
1969
1970 /* Latencies incurred by various limits for a sender. They are
1971  * chronograph-like stats that are mutually exclusive.
1972  */
1973 enum tcp_chrono {
1974         TCP_CHRONO_UNSPEC,
1975         TCP_CHRONO_BUSY, /* Actively sending data (non-empty write queue) */
1976         TCP_CHRONO_RWND_LIMITED, /* Stalled by insufficient receive window */
1977         TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED, /* Stalled by insufficient send buffer */
1978         __TCP_CHRONO_MAX,
1979 };
1980
1981 void tcp_chrono_start(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type);
1982 void tcp_chrono_stop(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type);
1983
1984 /* This helper is needed, because skb->tcp_tsorted_anchor uses
1985  * the same memory storage than skb->destructor/_skb_refdst
1986  */
1987 static inline void tcp_skb_tsorted_anchor_cleanup(struct sk_buff *skb)
1988 {
1989         skb->destructor = NULL;
1990         skb->_skb_refdst = 0UL;
1991 }
1992
1993 #define tcp_skb_tsorted_save(skb) {             \
1994         unsigned long _save = skb->_skb_refdst; \
1995         skb->_skb_refdst = 0UL;
1996
1997 #define tcp_skb_tsorted_restore(skb)            \
1998         skb->_skb_refdst = _save;               \
1999 }
2000
2001 void tcp_write_queue_purge(struct sock *sk);
2002
2003 static inline struct sk_buff *tcp_rtx_queue_head(const struct sock *sk)
2004 {
2005         return skb_rb_first(&sk->tcp_rtx_queue);
2006 }
2007
2008 static inline struct sk_buff *tcp_rtx_queue_tail(const struct sock *sk)
2009 {
2010         return skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
2011 }
2012
2013 static inline struct sk_buff *tcp_write_queue_tail(const struct sock *sk)
2014 {
2015         return skb_peek_tail(&sk->sk_write_queue);
2016 }
2017
2018 #define tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk)                     \
2019         skb_queue_walk_from_safe(&(sk)->sk_write_queue, skb, tmp)
2020
2021 static inline struct sk_buff *tcp_send_head(const struct sock *sk)
2022 {
2023         return skb_peek(&sk->sk_write_queue);
2024 }
2025
2026 static inline bool tcp_skb_is_last(const struct sock *sk,
2027                                    const struct sk_buff *skb)
2028 {
2029         return skb_queue_is_last(&sk->sk_write_queue, skb);
2030 }
2031
2032 /**
2033  * tcp_write_queue_empty - test if any payload (or FIN) is available in write queue
2034  * @sk: socket
2035  *
2036  * Since the write queue can have a temporary empty skb in it,
2037  * we must not use "return skb_queue_empty(&sk->sk_write_queue)"
2038  */
2039 static inline bool tcp_write_queue_empty(const struct sock *sk)
2040 {
2041         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2042
2043         return tp->write_seq == tp->snd_nxt;
2044 }
2045
2046 static inline bool tcp_rtx_queue_empty(const struct sock *sk)
2047 {
2048         return RB_EMPTY_ROOT(&sk->tcp_rtx_queue);
2049 }
2050
2051 static inline bool tcp_rtx_and_write_queues_empty(const struct sock *sk)
2052 {
2053         return tcp_rtx_queue_empty(sk) && tcp_write_queue_empty(sk);
2054 }
2055
2056 static inline void tcp_add_write_queue_tail(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2057 {
2058         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, skb);
2059
2060         /* Queue it, remembering where we must start sending. */
2061         if (sk->sk_write_queue.next == skb)
2062                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
2063 }
2064
2065 /* Insert new before skb on the write queue of sk.  */
2066 static inline void tcp_insert_write_queue_before(struct sk_buff *new,
2067                                                   struct sk_buff *skb,
2068                                                   struct sock *sk)
2069 {
2070         __skb_queue_before(&sk->sk_write_queue, skb, new);
2071 }
2072
2073 static inline void tcp_unlink_write_queue(struct sk_buff *skb, struct sock *sk)
2074 {
2075         tcp_skb_tsorted_anchor_cleanup(skb);
2076         __skb_unlink(skb, &sk->sk_write_queue);
2077 }
2078
2079 void tcp_rbtree_insert(struct rb_root *root, struct sk_buff *skb);
2080
2081 static inline void tcp_rtx_queue_unlink(struct sk_buff *skb, struct sock *sk)
2082 {
2083         tcp_skb_tsorted_anchor_cleanup(skb);
2084         rb_erase(&skb->rbnode, &sk->tcp_rtx_queue);
2085 }
2086
2087 static inline void tcp_rtx_queue_unlink_and_free(struct sk_buff *skb, struct sock *sk)
2088 {
2089         list_del(&skb->tcp_tsorted_anchor);
2090         tcp_rtx_queue_unlink(skb, sk);
2091         tcp_wmem_free_skb(sk, skb);
2092 }
2093
2094 static inline void tcp_write_collapse_fence(struct sock *sk)
2095 {
2096         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2097
2098         if (skb)
2099                 TCP_SKB_CB(skb)->eor = 1;
2100 }
2101
2102 static inline void tcp_push_pending_frames(struct sock *sk)
2103 {
2104         if (tcp_send_head(sk)) {
2105                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2106
2107                 __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), tp->nonagle);
2108         }
2109 }
2110
2111 /* Start sequence of the skb just after the highest skb with SACKed
2112  * bit, valid only if sacked_out > 0 or when the caller has ensured
2113  * validity by itself.
2114  */
2115 static inline u32 tcp_highest_sack_seq(struct tcp_sock *tp)
2116 {
2117         if (!tp->sacked_out)
2118                 return tp->snd_una;
2119
2120         if (tp->highest_sack == NULL)
2121                 return tp->snd_nxt;
2122
2123         return TCP_SKB_CB(tp->highest_sack)->seq;
2124 }
2125
2126 static inline void tcp_advance_highest_sack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2127 {
2128         tcp_sk(sk)->highest_sack = skb_rb_next(skb);
2129 }
2130
2131 static inline struct sk_buff *tcp_highest_sack(struct sock *sk)
2132 {
2133         return tcp_sk(sk)->highest_sack;
2134 }
2135
2136 static inline void tcp_highest_sack_reset(struct sock *sk)
2137 {
2138         tcp_sk(sk)->highest_sack = tcp_rtx_queue_head(sk);
2139 }
2140
2141 /* Called when old skb is about to be deleted and replaced by new skb */
2142 static inline void tcp_highest_sack_replace(struct sock *sk,
2143                                             struct sk_buff *old,
2144                                             struct sk_buff *new)
2145 {
2146         if (old == tcp_highest_sack(sk))
2147                 tcp_sk(sk)->highest_sack = new;
2148 }
2149
2150 /* This helper checks if socket has IP_TRANSPARENT set */
2151 static inline bool inet_sk_transparent(const struct sock *sk)
2152 {
2153         switch (sk->sk_state) {
2154         case TCP_TIME_WAIT:
2155                 return inet_twsk(sk)->tw_transparent;
2156         case TCP_NEW_SYN_RECV:
2157                 return inet_rsk(inet_reqsk(sk))->no_srccheck;
2158         }
2159         return inet_test_bit(TRANSPARENT, sk);
2160 }
2161
2162 /* Determines whether this is a thin stream (which may suffer from
2163  * increased latency). Used to trigger latency-reducing mechanisms.
2164  */
2165 static inline bool tcp_stream_is_thin(struct tcp_sock *tp)
2166 {
2167         return tp->packets_out < 4 && !tcp_in_initial_slowstart(tp);
2168 }
2169
2170 /* /proc */
2171 enum tcp_seq_states {
2172         TCP_SEQ_STATE_LISTENING,
2173         TCP_SEQ_STATE_ESTABLISHED,
2174 };
2175
2176 void *tcp_seq_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos);
2177 void *tcp_seq_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos);
2178 void tcp_seq_stop(struct seq_file *seq, void *v);
2179
2180 struct tcp_seq_afinfo {
2181         sa_family_t                     family;
2182 };
2183
2184 struct tcp_iter_state {
2185         struct seq_net_private  p;
2186         enum tcp_seq_states     state;
2187         struct sock             *syn_wait_sk;
2188         int                     bucket, offset, sbucket, num;
2189         loff_t                  last_pos;
2190 };
2191
2192 extern struct request_sock_ops tcp_request_sock_ops;
2193 extern struct request_sock_ops tcp6_request_sock_ops;
2194
2195 void tcp_v4_destroy_sock(struct sock *sk);
2196
2197 struct sk_buff *tcp_gso_segment(struct sk_buff *skb,
2198                                 netdev_features_t features);
2199 struct tcphdr *tcp_gro_pull_header(struct sk_buff *skb);
2200 struct sk_buff *tcp_gro_lookup(struct list_head *head, struct tcphdr *th);
2201 struct sk_buff *tcp_gro_receive(struct list_head *head, struct sk_buff *skb,
2202                                 struct tcphdr *th);
2203 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(int tcp4_gro_complete(struct sk_buff *skb, int thoff));
2204 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(struct sk_buff *tcp4_gro_receive(struct list_head *head, struct sk_buff *skb));
2205 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(int tcp6_gro_complete(struct sk_buff *skb, int thoff));
2206 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(struct sk_buff *tcp6_gro_receive(struct list_head *head, struct sk_buff *skb));
2207 #ifdef CONFIG_INET
2208 void tcp_gro_complete(struct sk_buff *skb);
2209 #else
2210 static inline void tcp_gro_complete(struct sk_buff *skb) { }
2211 #endif
2212
2213 void __tcp_v4_send_check(struct sk_buff *skb, __be32 saddr, __be32 daddr);
2214
2215 static inline u32 tcp_notsent_lowat(const struct tcp_sock *tp)
2216 {
2217         struct net *net = sock_net((struct sock *)tp);
2218         u32 val;
2219
2220         val = READ_ONCE(tp->notsent_lowat);
2221
2222         return val ?: READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_notsent_lowat);
2223 }
2224
2225 bool tcp_stream_memory_free(const struct sock *sk, int wake);
2226
2227 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2228 int tcp4_proc_init(void);
2229 void tcp4_proc_exit(void);
2230 #endif
2231
2232 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req);
2233 int tcp_conn_request(struct request_sock_ops *rsk_ops,
2234                      const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
2235                      struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
2236
2237 /* TCP af-specific functions */
2238 struct tcp_sock_af_ops {
2239 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2240         struct tcp_md5sig_key   *(*md5_lookup) (const struct sock *sk,
2241                                                 const struct sock *addr_sk);
2242         int             (*calc_md5_hash)(char *location,
2243                                          const struct tcp_md5sig_key *md5,
2244                                          const struct sock *sk,
2245                                          const struct sk_buff *skb);
2246         int             (*md5_parse)(struct sock *sk,
2247                                      int optname,
2248                                      sockptr_t optval,
2249                                      int optlen);
2250 #endif
2251 #ifdef CONFIG_TCP_AO
2252         int (*ao_parse)(struct sock *sk, int optname, sockptr_t optval, int optlen);
2253         struct tcp_ao_key *(*ao_lookup)(const struct sock *sk,
2254                                         struct sock *addr_sk,
2255                                         int sndid, int rcvid);
2256         int (*ao_calc_key_sk)(struct tcp_ao_key *mkt, u8 *key,
2257                               const struct sock *sk,
2258                               __be32 sisn, __be32 disn, bool send);
2259         int (*calc_ao_hash)(char *location, struct tcp_ao_key *ao,
2260                             const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
2261                             const u8 *tkey, int hash_offset, u32 sne);
2262 #endif
2263 };
2264
2265 struct tcp_request_sock_ops {
2266         u16 mss_clamp;
2267 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2268         struct tcp_md5sig_key *(*req_md5_lookup)(const struct sock *sk,
2269                                                  const struct sock *addr_sk);
2270         int             (*calc_md5_hash) (char *location,
2271                                           const struct tcp_md5sig_key *md5,
2272                                           const struct sock *sk,
2273                                           const struct sk_buff *skb);
2274 #endif
2275 #ifdef CONFIG_TCP_AO
2276         struct tcp_ao_key *(*ao_lookup)(const struct sock *sk,
2277                                         struct request_sock *req,
2278                                         int sndid, int rcvid);
2279         int (*ao_calc_key)(struct tcp_ao_key *mkt, u8 *key, struct request_sock *sk);
2280         int (*ao_synack_hash)(char *ao_hash, struct tcp_ao_key *mkt,
2281                               struct request_sock *req, const struct sk_buff *skb,
2282                               int hash_offset, u32 sne);
2283 #endif
2284 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2285         __u32 (*cookie_init_seq)(const struct sk_buff *skb,
2286                                  __u16 *mss);
2287 #endif
2288         struct dst_entry *(*route_req)(const struct sock *sk,
2289                                        struct sk_buff *skb,
2290                                        struct flowi *fl,
2291                                        struct request_sock *req,
2292                                        u32 tw_isn);
2293         u32 (*init_seq)(const struct sk_buff *skb);
2294         u32 (*init_ts_off)(const struct net *net, const struct sk_buff *skb);
2295         int (*send_synack)(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2296                            struct flowi *fl, struct request_sock *req,
2297                            struct tcp_fastopen_cookie *foc,
2298                            enum tcp_synack_type synack_type,
2299                            struct sk_buff *syn_skb);
2300 };
2301
2302 extern const struct tcp_request_sock_ops tcp_request_sock_ipv4_ops;
2303 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
2304 extern const struct tcp_request_sock_ops tcp_request_sock_ipv6_ops;
2305 #endif
2306
2307 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2308 static inline __u32 cookie_init_sequence(const struct tcp_request_sock_ops *ops,
2309                                          const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
2310                                          __u16 *mss)
2311 {
2312         tcp_synq_overflow(sk);
2313         __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SYNCOOKIESSENT);
2314         return ops->cookie_init_seq(skb, mss);
2315 }
2316 #else
2317 static inline __u32 cookie_init_sequence(const struct tcp_request_sock_ops *ops,
2318                                          const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
2319                                          __u16 *mss)
2320 {
2321         return 0;
2322 }
2323 #endif
2324
2325 struct tcp_key {
2326         union {
2327                 struct {
2328                         struct tcp_ao_key *ao_key;
2329                         char *traffic_key;
2330                         u32 sne;
2331                         u8 rcv_next;
2332                 };
2333                 struct tcp_md5sig_key *md5_key;
2334         };
2335         enum {
2336                 TCP_KEY_NONE = 0,
2337                 TCP_KEY_MD5,
2338                 TCP_KEY_AO,
2339         } type;
2340 };
2341
2342 static inline void tcp_get_current_key(const struct sock *sk,
2343                                        struct tcp_key *out)
2344 {
2345 #if defined(CONFIG_TCP_AO) || defined(CONFIG_TCP_MD5SIG)
2346         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2347 #endif
2348
2349 #ifdef CONFIG_TCP_AO
2350         if (static_branch_unlikely(&tcp_ao_needed.key)) {
2351                 struct tcp_ao_info *ao;
2352
2353                 ao = rcu_dereference_protected(tp->ao_info,
2354                                                lockdep_sock_is_held(sk));
2355                 if (ao) {
2356                         out->ao_key = READ_ONCE(ao->current_key);
2357                         out->type = TCP_KEY_AO;
2358                         return;
2359                 }
2360         }
2361 #endif
2362 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2363         if (static_branch_unlikely(&tcp_md5_needed.key) &&
2364             rcu_access_pointer(tp->md5sig_info)) {
2365                 out->md5_key = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
2366                 if (out->md5_key) {
2367                         out->type = TCP_KEY_MD5;
2368                         return;
2369                 }
2370         }
2371 #endif
2372         out->type = TCP_KEY_NONE;
2373 }
2374
2375 static inline bool tcp_key_is_md5(const struct tcp_key *key)
2376 {
2377         if (static_branch_tcp_md5())
2378                 return key->type == TCP_KEY_MD5;
2379         return false;
2380 }
2381
2382 static inline bool tcp_key_is_ao(const struct tcp_key *key)
2383 {
2384         if (static_branch_tcp_ao())
2385                 return key->type == TCP_KEY_AO;
2386         return false;
2387 }
2388
2389 int tcpv4_offload_init(void);
2390
2391 void tcp_v4_init(void);
2392 void tcp_init(void);
2393
2394 /* tcp_recovery.c */
2395 void tcp_mark_skb_lost(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
2396 void tcp_newreno_mark_lost(struct sock *sk, bool snd_una_advanced);
2397 extern s32 tcp_rack_skb_timeout(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb,
2398                                 u32 reo_wnd);
2399 extern bool tcp_rack_mark_lost(struct sock *sk);
2400 extern void tcp_rack_advance(struct tcp_sock *tp, u8 sacked, u32 end_seq,
2401                              u64 xmit_time);
2402 extern void tcp_rack_reo_timeout(struct sock *sk);
2403 extern void tcp_rack_update_reo_wnd(struct sock *sk, struct rate_sample *rs);
2404
2405 /* tcp_plb.c */
2406
2407 /*
2408  * Scaling factor for fractions in PLB. For example, tcp_plb_update_state
2409  * expects cong_ratio which represents fraction of traffic that experienced
2410  * congestion over a single RTT. In order to avoid floating point operations,
2411  * this fraction should be mapped to (1 << TCP_PLB_SCALE) and passed in.
2412  */
2413 #define TCP_PLB_SCALE 8
2414
2415 /* State for PLB (Protective Load Balancing) for a single TCP connection. */
2416 struct tcp_plb_state {
2417         u8      consec_cong_rounds:5, /* consecutive congested rounds */
2418                 unused:3;
2419         u32     pause_until; /* jiffies32 when PLB can resume rerouting */
2420 };
2421
2422 static inline void tcp_plb_init(const struct sock *sk,
2423                                 struct tcp_plb_state *plb)
2424 {
2425         plb->consec_cong_rounds = 0;
2426         plb->pause_until = 0;
2427 }
2428 void tcp_plb_update_state(const struct sock *sk, struct tcp_plb_state *plb,
2429                           const int cong_ratio);
2430 void tcp_plb_check_rehash(struct sock *sk, struct tcp_plb_state *plb);
2431 void tcp_plb_update_state_upon_rto(struct sock *sk, struct tcp_plb_state *plb);
2432
2433 /* At how many usecs into the future should the RTO fire? */
2434 static inline s64 tcp_rto_delta_us(const struct sock *sk)
2435 {
2436         const struct sk_buff *skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
2437         u32 rto = inet_csk(sk)->icsk_rto;
2438         u64 rto_time_stamp_us = tcp_skb_timestamp_us(skb) + jiffies_to_usecs(rto);
2439
2440         return rto_time_stamp_us - tcp_sk(sk)->tcp_mstamp;
2441 }
2442
2443 /*
2444  * Save and compile IPv4 options, return a pointer to it
2445  */
2446 static inline struct ip_options_rcu *tcp_v4_save_options(struct net *net,
2447                                                          struct sk_buff *skb)
2448 {
2449         const struct ip_options *opt = &TCP_SKB_CB(skb)->header.h4.opt;
2450         struct ip_options_rcu *dopt = NULL;
2451
2452         if (opt->optlen) {
2453                 int opt_size = sizeof(*dopt) + opt->optlen;
2454
2455                 dopt = kmalloc(opt_size, GFP_ATOMIC);
2456                 if (dopt && __ip_options_echo(net, &dopt->opt, skb, opt)) {
2457                         kfree(dopt);
2458                         dopt = NULL;
2459                 }
2460         }
2461         return dopt;
2462 }
2463
2464 /* locally generated TCP pure ACKs have skb->truesize == 2
2465  * (check tcp_send_ack() in net/ipv4/tcp_output.c )
2466  * This is much faster than dissecting the packet to find out.
2467  * (Think of GRE encapsulations, IPv4, IPv6, ...)
2468  */
2469 static inline bool skb_is_tcp_pure_ack(const struct sk_buff *skb)
2470 {
2471         return skb->truesize == 2;
2472 }
2473
2474 static inline void skb_set_tcp_pure_ack(struct sk_buff *skb)
2475 {
2476         skb->truesize = 2;
2477 }
2478
2479 static inline int tcp_inq(struct sock *sk)
2480 {
2481         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2482         int answ;
2483
2484         if ((1 << sk->sk_state) & (TCPF_SYN_SENT | TCPF_SYN_RECV)) {
2485                 answ = 0;
2486         } else if (sock_flag(sk, SOCK_URGINLINE) ||
2487                    !tp->urg_data ||
2488                    before(tp->urg_seq, tp->copied_seq) ||
2489                    !before(tp->urg_seq, tp->rcv_nxt)) {
2490
2491                 answ = tp->rcv_nxt - tp->copied_seq;
2492
2493                 /* Subtract 1, if FIN was received */
2494                 if (answ && sock_flag(sk, SOCK_DONE))
2495                         answ--;
2496         } else {
2497                 answ = tp->urg_seq - tp->copied_seq;
2498         }
2499
2500         return answ;
2501 }
2502
2503 int tcp_peek_len(struct socket *sock);
2504
2505 static inline void tcp_segs_in(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
2506 {
2507         u16 segs_in;
2508
2509         segs_in = max_t(u16, 1, skb_shinfo(skb)->gso_segs);
2510
2511         /* We update these fields while other threads might
2512          * read them from tcp_get_info()
2513          */
2514         WRITE_ONCE(tp->segs_in, tp->segs_in + segs_in);
2515         if (skb->len > tcp_hdrlen(skb))
2516                 WRITE_ONCE(tp->data_segs_in, tp->data_segs_in + segs_in);
2517 }
2518
2519 /*
2520  * TCP listen path runs lockless.
2521  * We forced "struct sock" to be const qualified to make sure
2522  * we don't modify one of its field by mistake.
2523  * Here, we increment sk_drops which is an atomic_t, so we can safely
2524  * make sock writable again.
2525  */
2526 static inline void tcp_listendrop(const struct sock *sk)
2527 {
2528         atomic_inc(&((struct sock *)sk)->sk_drops);
2529         __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENDROPS);
2530 }
2531
2532 enum hrtimer_restart tcp_pace_kick(struct hrtimer *timer);
2533
2534 /*
2535  * Interface for adding Upper Level Protocols over TCP
2536  */
2537
2538 #define TCP_ULP_NAME_MAX        16
2539 #define TCP_ULP_MAX             128
2540 #define TCP_ULP_BUF_MAX         (TCP_ULP_NAME_MAX*TCP_ULP_MAX)
2541
2542 struct tcp_ulp_ops {
2543         struct list_head        list;
2544
2545         /* initialize ulp */
2546         int (*init)(struct sock *sk);
2547         /* update ulp */
2548         void (*update)(struct sock *sk, struct proto *p,
2549                        void (*write_space)(struct sock *sk));
2550         /* cleanup ulp */
2551         void (*release)(struct sock *sk);
2552         /* diagnostic */
2553         int (*get_info)(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
2554         size_t (*get_info_size)(const struct sock *sk);
2555         /* clone ulp */
2556         void (*clone)(const struct request_sock *req, struct sock *newsk,
2557                       const gfp_t priority);
2558
2559         char            name[TCP_ULP_NAME_MAX];
2560         struct module   *owner;
2561 };
2562 int tcp_register_ulp(struct tcp_ulp_ops *type);
2563 void tcp_unregister_ulp(struct tcp_ulp_ops *type);
2564 int tcp_set_ulp(struct sock *sk, const char *name);
2565 void tcp_get_available_ulp(char *buf, size_t len);
2566 void tcp_cleanup_ulp(struct sock *sk);
2567 void tcp_update_ulp(struct sock *sk, struct proto *p,
2568                     void (*write_space)(struct sock *sk));
2569
2570 #define MODULE_ALIAS_TCP_ULP(name)                              \
2571         __MODULE_INFO(alias, alias_userspace, name);            \
2572         __MODULE_INFO(alias, alias_tcp_ulp, "tcp-ulp-" name)
2573
2574 #ifdef CONFIG_NET_SOCK_MSG
2575 struct sk_msg;
2576 struct sk_psock;
2577
2578 #ifdef CONFIG_BPF_SYSCALL
2579 int tcp_bpf_update_proto(struct sock *sk, struct sk_psock *psock, bool restore);
2580 void tcp_bpf_clone(const struct sock *sk, struct sock *newsk);
2581 #endif /* CONFIG_BPF_SYSCALL */
2582
2583 #ifdef CONFIG_INET
2584 void tcp_eat_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
2585 #else
2586 static inline void tcp_eat_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2587 {
2588 }
2589 #endif
2590
2591 int tcp_bpf_sendmsg_redir(struct sock *sk, bool ingress,
2592                           struct sk_msg *msg, u32 bytes, int flags);
2593 #endif /* CONFIG_NET_SOCK_MSG */
2594
2595 #if !defined(CONFIG_BPF_SYSCALL) || !defined(CONFIG_NET_SOCK_MSG)
2596 static inline void tcp_bpf_clone(const struct sock *sk, struct sock *newsk)
2597 {
2598 }
2599 #endif
2600
2601 #ifdef CONFIG_CGROUP_BPF
2602 static inline void bpf_skops_init_skb(struct bpf_sock_ops_kern *skops,
2603                                       struct sk_buff *skb,
2604                                       unsigned int end_offset)
2605 {
2606         skops->skb = skb;
2607         skops->skb_data_end = skb->data + end_offset;
2608 }
2609 #else
2610 static inline void bpf_skops_init_skb(struct bpf_sock_ops_kern *skops,
2611                                       struct sk_buff *skb,
2612                                       unsigned int end_offset)
2613 {
2614 }
2615 #endif
2616
2617 /* Call BPF_SOCK_OPS program that returns an int. If the return value
2618  * is < 0, then the BPF op failed (for example if the loaded BPF
2619  * program does not support the chosen operation or there is no BPF
2620  * program loaded).
2621  */
2622 #ifdef CONFIG_BPF
2623 static inline int tcp_call_bpf(struct sock *sk, int op, u32 nargs, u32 *args)
2624 {
2625         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
2626         int ret;
2627
2628         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
2629         if (sk_fullsock(sk)) {
2630                 sock_ops.is_fullsock = 1;
2631                 sock_owned_by_me(sk);
2632         }
2633
2634         sock_ops.sk = sk;
2635         sock_ops.op = op;
2636         if (nargs > 0)
2637                 memcpy(sock_ops.args, args, nargs * sizeof(*args));
2638
2639         ret = BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS(&sock_ops);
2640         if (ret == 0)
2641                 ret = sock_ops.reply;
2642         else
2643                 ret = -1;
2644         return ret;
2645 }
2646
2647 static inline int tcp_call_bpf_2arg(struct sock *sk, int op, u32 arg1, u32 arg2)
2648 {
2649         u32 args[2] = {arg1, arg2};
2650
2651         return tcp_call_bpf(sk, op, 2, args);
2652 }
2653
2654 static inline int tcp_call_bpf_3arg(struct sock *sk, int op, u32 arg1, u32 arg2,
2655                                     u32 arg3)
2656 {
2657         u32 args[3] = {arg1, arg2, arg3};
2658
2659         return tcp_call_bpf(sk, op, 3, args);
2660 }
2661
2662 #else
2663 static inline int tcp_call_bpf(struct sock *sk, int op, u32 nargs, u32 *args)
2664 {
2665         return -EPERM;
2666 }
2667
2668 static inline int tcp_call_bpf_2arg(struct sock *sk, int op, u32 arg1, u32 arg2)
2669 {
2670         return -EPERM;
2671 }
2672
2673 static inline int tcp_call_bpf_3arg(struct sock *sk, int op, u32 arg1, u32 arg2,
2674                                     u32 arg3)
2675 {
2676         return -EPERM;
2677 }
2678
2679 #endif
2680
2681 static inline u32 tcp_timeout_init(struct sock *sk)
2682 {
2683         int timeout;
2684
2685         timeout = tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_TIMEOUT_INIT, 0, NULL);
2686
2687         if (timeout <= 0)
2688                 timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
2689         return min_t(int, timeout, TCP_RTO_MAX);
2690 }
2691
2692 static inline u32 tcp_rwnd_init_bpf(struct sock *sk)
2693 {
2694         int rwnd;
2695
2696         rwnd = tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_RWND_INIT, 0, NULL);
2697
2698         if (rwnd < 0)
2699                 rwnd = 0;
2700         return rwnd;
2701 }
2702
2703 static inline bool tcp_bpf_ca_needs_ecn(struct sock *sk)
2704 {
2705         return (tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_NEEDS_ECN, 0, NULL) == 1);
2706 }
2707
2708 static inline void tcp_bpf_rtt(struct sock *sk, long mrtt, u32 srtt)
2709 {
2710         if (BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tcp_sk(sk), BPF_SOCK_OPS_RTT_CB_FLAG))
2711                 tcp_call_bpf_2arg(sk, BPF_SOCK_OPS_RTT_CB, mrtt, srtt);
2712 }
2713
2714 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
2715 extern struct static_key_false tcp_have_smc;
2716 #endif
2717
2718 #if IS_ENABLED(CONFIG_TLS_DEVICE)
2719 void clean_acked_data_enable(struct inet_connection_sock *icsk,
2720                              void (*cad)(struct sock *sk, u32 ack_seq));
2721 void clean_acked_data_disable(struct inet_connection_sock *icsk);
2722 void clean_acked_data_flush(void);
2723 #endif
2724
2725 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(tcp_tx_delay_enabled);
2726 static inline void tcp_add_tx_delay(struct sk_buff *skb,
2727                                     const struct tcp_sock *tp)
2728 {
2729         if (static_branch_unlikely(&tcp_tx_delay_enabled))
2730                 skb->skb_mstamp_ns += (u64)tp->tcp_tx_delay * NSEC_PER_USEC;
2731 }
2732
2733 /* Compute Earliest Departure Time for some control packets
2734  * like ACK or RST for TIME_WAIT or non ESTABLISHED sockets.
2735  */
2736 static inline u64 tcp_transmit_time(const struct sock *sk)
2737 {
2738         if (static_branch_unlikely(&tcp_tx_delay_enabled)) {
2739                 u32 delay = (sk->sk_state == TCP_TIME_WAIT) ?
2740                         tcp_twsk(sk)->tw_tx_delay : tcp_sk(sk)->tcp_tx_delay;
2741
2742                 return tcp_clock_ns() + (u64)delay * NSEC_PER_USEC;
2743         }
2744         return 0;
2745 }
2746
2747 static inline int tcp_parse_auth_options(const struct tcphdr *th,
2748                 const u8 **md5_hash, const struct tcp_ao_hdr **aoh)
2749 {
2750         const u8 *md5_tmp, *ao_tmp;
2751         int ret;
2752
2753         ret = tcp_do_parse_auth_options(th, &md5_tmp, &ao_tmp);
2754         if (ret)
2755                 return ret;
2756
2757         if (md5_hash)
2758                 *md5_hash = md5_tmp;
2759
2760         if (aoh) {
2761                 if (!ao_tmp)
2762                         *aoh = NULL;
2763                 else
2764                         *aoh = (struct tcp_ao_hdr *)(ao_tmp - 2);
2765         }
2766
2767         return 0;
2768 }
2769
2770 static inline bool tcp_ao_required(struct sock *sk, const void *saddr,
2771                                    int family, int l3index, bool stat_inc)
2772 {
2773 #ifdef CONFIG_TCP_AO
2774         struct tcp_ao_info *ao_info;
2775         struct tcp_ao_key *ao_key;
2776
2777         if (!static_branch_unlikely(&tcp_ao_needed.key))
2778                 return false;
2779
2780         ao_info = rcu_dereference_check(tcp_sk(sk)->ao_info,
2781                                         lockdep_sock_is_held(sk));
2782         if (!ao_info)
2783                 return false;
2784
2785         ao_key = tcp_ao_do_lookup(sk, l3index, saddr, family, -1, -1);
2786         if (ao_info->ao_required || ao_key) {
2787                 if (stat_inc) {
2788                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPAOREQUIRED);
2789                         atomic64_inc(&ao_info->counters.ao_required);
2790                 }
2791                 return true;
2792         }
2793 #endif
2794         return false;
2795 }
2796
2797 enum skb_drop_reason tcp_inbound_hash(struct sock *sk,
2798                 const struct request_sock *req, const struct sk_buff *skb,
2799                 const void *saddr, const void *daddr,
2800                 int family, int dif, int sdif);
2801
2802 #endif  /* _TCP_H */