Quelle  tcp_metrics.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
#include <linux/rcupdate.h>
#include <linux/spinlock.h>
#include <linux/jiffies.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/cache.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/tcp.h>
#include <linux/hash.h>
#include <linux/tcp_metrics.h>
#include <linux/vmalloc.h>

#include <net/inet_connection_sock.h>
#include <net/net_namespace.h>
#include <net/request_sock.h>
#include <net/inetpeer.h>
#include <net/sock.h>
#include <net/ipv6.h>
#include <net/dst.h>
#include <net/tcp.h>
#include <net/genetlink.h>

static struct tcp_metrics_block *__tcp_get_metrics(const struct inetpeer_addr *saddr,
         const struct inetpeer_addr *daddr,
         struct net *net, unsigned int hash);

struct tcp_fastopen_metrics {
 u16 mss;
 u16 syn_loss:10,  /* Recurring Fast Open SYN losses */
  try_exp:2;  /* Request w/ exp. option (once) */
 unsigned long last_syn_loss; /* Last Fast Open SYN loss */
 struct tcp_fastopen_cookie cookie;
};

/* TCP_METRIC_MAX includes 2 extra fields for userspace compatibility
 * Kernel only stores RTT and RTTVAR in usec resolution
 */
#define TCP_METRIC_MAX_KERNEL (TCP_METRIC_MAX - 2)

struct tcp_metrics_block {
 struct tcp_metrics_block __rcu *tcpm_next;
 struct net   *tcpm_net;
 struct inetpeer_addr  tcpm_saddr;
 struct inetpeer_addr  tcpm_daddr;
 unsigned long   tcpm_stamp;
 u32    tcpm_lock;
 u32    tcpm_vals[TCP_METRIC_MAX_KERNEL + 1];
 struct tcp_fastopen_metrics tcpm_fastopen;

 struct rcu_head   rcu_head;
};

static inline struct net *tm_net(const struct tcp_metrics_block *tm)
{
 /* Paired with the WRITE_ONCE() in tcpm_new() */
 return READ_ONCE(tm->tcpm_net);
}

static bool tcp_metric_locked(struct tcp_metrics_block *tm,
         enum tcp_metric_index idx)
{
 /* Paired with WRITE_ONCE() in tcpm_suck_dst() */
 return READ_ONCE(tm->tcpm_lock) & (1 << idx);
}

static u32 tcp_metric_get(const struct tcp_metrics_block *tm,
     enum tcp_metric_index idx)
{
 /* Paired with WRITE_ONCE() in tcp_metric_set() */
 return READ_ONCE(tm->tcpm_vals[idx]);
}

static void tcp_metric_set(struct tcp_metrics_block *tm,
      enum tcp_metric_index idx,
      u32 val)
{
 /* Paired with READ_ONCE() in tcp_metric_get() */
 WRITE_ONCE(tm->tcpm_vals[idx], val);
}

static bool addr_same(const struct inetpeer_addr *a,
        const struct inetpeer_addr *b)
{
 return (a->family == b->family) && !inetpeer_addr_cmp(a, b);
}

struct tcpm_hash_bucket {
 struct tcp_metrics_block __rcu *chain;
};

static struct tcpm_hash_bucket *tcp_metrics_hash __read_mostly;
static unsigned int  tcp_metrics_hash_log __read_mostly;

static DEFINE_SPINLOCK(tcp_metrics_lock);
static DEFINE_SEQLOCK(fastopen_seqlock);

static void tcpm_suck_dst(struct tcp_metrics_block *tm,
     const struct dst_entry *dst,
     bool fastopen_clear)
{
 u32 msval;
 u32 val;

 WRITE_ONCE(tm->tcpm_stamp, jiffies);

 val = 0;
 if (dst_metric_locked(dst, RTAX_RTT))
  val |= 1 << TCP_METRIC_RTT;
 if (dst_metric_locked(dst, RTAX_RTTVAR))
  val |= 1 << TCP_METRIC_RTTVAR;
 if (dst_metric_locked(dst, RTAX_SSTHRESH))
  val |= 1 << TCP_METRIC_SSTHRESH;
 if (dst_metric_locked(dst, RTAX_CWND))
  val |= 1 << TCP_METRIC_CWND;
 if (dst_metric_locked(dst, RTAX_REORDERING))
  val |= 1 << TCP_METRIC_REORDERING;
 /* Paired with READ_ONCE() in tcp_metric_locked() */
 WRITE_ONCE(tm->tcpm_lock, val);

 msval = dst_metric_raw(dst, RTAX_RTT);
 tcp_metric_set(tm, TCP_METRIC_RTT, msval * USEC_PER_MSEC);

 msval = dst_metric_raw(dst, RTAX_RTTVAR);
 tcp_metric_set(tm, TCP_METRIC_RTTVAR, msval * USEC_PER_MSEC);
 tcp_metric_set(tm, TCP_METRIC_SSTHRESH,
         dst_metric_raw(dst, RTAX_SSTHRESH));
 tcp_metric_set(tm, TCP_METRIC_CWND,
         dst_metric_raw(dst, RTAX_CWND));
 tcp_metric_set(tm, TCP_METRIC_REORDERING,
         dst_metric_raw(dst, RTAX_REORDERING));
 if (fastopen_clear) {
  write_seqlock(&fastopen_seqlock);
  tm->tcpm_fastopen.mss = 0;
  tm->tcpm_fastopen.syn_loss = 0;
  tm->tcpm_fastopen.try_exp = 0;
  tm->tcpm_fastopen.cookie.exp = false;
  tm->tcpm_fastopen.cookie.len = 0;
  write_sequnlock(&fastopen_seqlock);
 }
}

#define TCP_METRICS_TIMEOUT  (60 * 60 * HZ)

static void tcpm_check_stamp(struct tcp_metrics_block *tm,
        const struct dst_entry *dst)
{
 unsigned long limit;

 if (!tm)
  return;
 limit = READ_ONCE(tm->tcpm_stamp) + TCP_METRICS_TIMEOUT;
 if (unlikely(time_after(jiffies, limit)))
  tcpm_suck_dst(tm, dst, false);
}

#define TCP_METRICS_RECLAIM_DEPTH 5
#define TCP_METRICS_RECLAIM_PTR  (struct tcp_metrics_block *) 0x1UL

#define deref_locked(p) \
 rcu_dereference_protected(p, lockdep_is_held(&tcp_metrics_lock))

static struct tcp_metrics_block *tcpm_new(struct dst_entry *dst,
       struct inetpeer_addr *saddr,
       struct inetpeer_addr *daddr,
       unsigned int hash)
{
 struct tcp_metrics_block *tm;
 bool reclaim = false;
 struct net *net;

 spin_lock_bh(&tcp_metrics_lock);
 net = dst_dev_net_rcu(dst);

 /* While waiting for the spin-lock the cache might have been populated
 * with this entry and so we have to check again.
 */
 tm = __tcp_get_metrics(saddr, daddr, net, hash);
 if (tm == TCP_METRICS_RECLAIM_PTR) {
  reclaim = true;
  tm = NULL;
 }
 if (tm) {
  tcpm_check_stamp(tm, dst);
  goto out_unlock;
 }

 if (unlikely(reclaim)) {
  struct tcp_metrics_block *oldest;

  oldest = deref_locked(tcp_metrics_hash[hash].chain);
  for (tm = deref_locked(oldest->tcpm_next); tm;
       tm = deref_locked(tm->tcpm_next)) {
   if (time_before(READ_ONCE(tm->tcpm_stamp),
     READ_ONCE(oldest->tcpm_stamp)))
    oldest = tm;
  }
  tm = oldest;
 } else {
  tm = kzalloc(sizeof(*tm), GFP_ATOMIC);
  if (!tm)
   goto out_unlock;
 }
 /* Paired with the READ_ONCE() in tm_net() */
 WRITE_ONCE(tm->tcpm_net, net);

 tm->tcpm_saddr = *saddr;
 tm->tcpm_daddr = *daddr;

 tcpm_suck_dst(tm, dst, reclaim);

 if (likely(!reclaim)) {
  tm->tcpm_next = tcp_metrics_hash[hash].chain;
  rcu_assign_pointer(tcp_metrics_hash[hash].chain, tm);
 }

out_unlock:
 spin_unlock_bh(&tcp_metrics_lock);
 return tm;
}

static struct tcp_metrics_block *tcp_get_encode(struct tcp_metrics_block *tm, int depth)
{
 if (tm)
  return tm;
 if (depth > TCP_METRICS_RECLAIM_DEPTH)
  return TCP_METRICS_RECLAIM_PTR;
 return NULL;
}

static struct tcp_metrics_block *__tcp_get_metrics(const struct inetpeer_addr *saddr,
         const struct inetpeer_addr *daddr,
         struct net *net, unsigned int hash)
{
 struct tcp_metrics_block *tm;
 int depth = 0;

 for (tm = rcu_dereference(tcp_metrics_hash[hash].chain); tm;
      tm = rcu_dereference(tm->tcpm_next)) {
  if (addr_same(&tm->tcpm_saddr, saddr) &&
      addr_same(&tm->tcpm_daddr, daddr) &&
      net_eq(tm_net(tm), net))
   break;
  depth++;
 }
 return tcp_get_encode(tm, depth);
}

static struct tcp_metrics_block *__tcp_get_metrics_req(struct request_sock *req,
             struct dst_entry *dst)
{
 struct tcp_metrics_block *tm;
 struct inetpeer_addr saddr, daddr;
 unsigned int hash;
 struct net *net;

 saddr.family = req->rsk_ops->family;
 daddr.family = req->rsk_ops->family;
 switch (daddr.family) {
 case AF_INET:
  inetpeer_set_addr_v4(&saddr, inet_rsk(req)->ir_loc_addr);
  inetpeer_set_addr_v4(&daddr, inet_rsk(req)->ir_rmt_addr);
  hash = ipv4_addr_hash(inet_rsk(req)->ir_rmt_addr);
  break;
#if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
 case AF_INET6:
  inetpeer_set_addr_v6(&saddr, &inet_rsk(req)->ir_v6_loc_addr);
  inetpeer_set_addr_v6(&daddr, &inet_rsk(req)->ir_v6_rmt_addr);
  hash = ipv6_addr_hash(&inet_rsk(req)->ir_v6_rmt_addr);
  break;
#endif
 default:
  return NULL;
 }

 net = dst_dev_net_rcu(dst);
 hash ^= net_hash_mix(net);
 hash = hash_32(hash, tcp_metrics_hash_log);

 for (tm = rcu_dereference(tcp_metrics_hash[hash].chain); tm;
      tm = rcu_dereference(tm->tcpm_next)) {
  if (addr_same(&tm->tcpm_saddr, &saddr) &&
      addr_same(&tm->tcpm_daddr, &daddr) &&
      net_eq(tm_net(tm), net))
   break;
 }
 tcpm_check_stamp(tm, dst);
 return tm;
}

static struct tcp_metrics_block *tcp_get_metrics(struct sock *sk,
       struct dst_entry *dst,
       bool create)
{
 struct tcp_metrics_block *tm;
 struct inetpeer_addr saddr, daddr;
 unsigned int hash;
 struct net *net;

 if (sk->sk_family == AF_INET) {
  inetpeer_set_addr_v4(&saddr, inet_sk(sk)->inet_saddr);
  inetpeer_set_addr_v4(&daddr, inet_sk(sk)->inet_daddr);
  hash = ipv4_addr_hash(inet_sk(sk)->inet_daddr);
 }
#if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
 else if (sk->sk_family == AF_INET6) {
  if (ipv6_addr_v4mapped(&sk->sk_v6_daddr)) {
   inetpeer_set_addr_v4(&saddr, inet_sk(sk)->inet_saddr);
   inetpeer_set_addr_v4(&daddr, inet_sk(sk)->inet_daddr);
   hash = ipv4_addr_hash(inet_sk(sk)->inet_daddr);
  } else {
   inetpeer_set_addr_v6(&saddr, &sk->sk_v6_rcv_saddr);
   inetpeer_set_addr_v6(&daddr, &sk->sk_v6_daddr);
   hash = ipv6_addr_hash(&sk->sk_v6_daddr);
  }
 }
#endif
 else
  return NULL;

 net = dst_dev_net_rcu(dst);
 hash ^= net_hash_mix(net);
 hash = hash_32(hash, tcp_metrics_hash_log);

 tm = __tcp_get_metrics(&saddr, &daddr, net, hash);
 if (tm == TCP_METRICS_RECLAIM_PTR)
  tm = NULL;
 if (!tm && create)
  tm = tcpm_new(dst, &saddr, &daddr, hash);
 else
  tcpm_check_stamp(tm, dst);

 return tm;
}

/* Save metrics learned by this TCP session.  This function is called
 * only, when TCP finishes successfully i.e. when it enters TIME-WAIT
 * or goes from LAST-ACK to CLOSE.
 */
void tcp_update_metrics(struct sock *sk)
{
 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
 struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
 struct net *net = sock_net(sk);
 struct tcp_metrics_block *tm;
 unsigned long rtt;
 u32 val;
 int m;

 sk_dst_confirm(sk);
 if (READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_nometrics_save) || !dst)
  return;

 rcu_read_lock();
 if (icsk->icsk_backoff || !tp->srtt_us) {
  /* This session failed to estimate rtt. Why?
 * Probably, no packets returned in time.  Reset our
 * results.
 */
  tm = tcp_get_metrics(sk, dst, false);
  if (tm && !tcp_metric_locked(tm, TCP_METRIC_RTT))
   tcp_metric_set(tm, TCP_METRIC_RTT, 0);
  goto out_unlock;
 } else
  tm = tcp_get_metrics(sk, dst, true);

 if (!tm)
  goto out_unlock;

 rtt = tcp_metric_get(tm, TCP_METRIC_RTT);
 m = rtt - tp->srtt_us;

 /* If newly calculated rtt larger than stored one, store new
 * one. Otherwise, use EWMA. Remember, rtt overestimation is
 * always better than underestimation.
 */
 if (!tcp_metric_locked(tm, TCP_METRIC_RTT)) {
  if (m <= 0)
   rtt = tp->srtt_us;
  else
   rtt -= (m >> 3);
  tcp_metric_set(tm, TCP_METRIC_RTT, rtt);
 }

 if (!tcp_metric_locked(tm, TCP_METRIC_RTTVAR)) {
  unsigned long var;

  if (m < 0)
   m = -m;

  /* Scale deviation to rttvar fixed point */
  m >>= 1;
  if (m < tp->mdev_us)
   m = tp->mdev_us;

  var = tcp_metric_get(tm, TCP_METRIC_RTTVAR);
  if (m >= var)
   var = m;
  else
   var -= (var - m) >> 2;

  tcp_metric_set(tm, TCP_METRIC_RTTVAR, var);
 }

 if (tcp_in_initial_slowstart(tp)) {
  /* Slow start still did not finish. */
  if (!READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_no_ssthresh_metrics_save) &&
      !tcp_metric_locked(tm, TCP_METRIC_SSTHRESH)) {
   val = tcp_metric_get(tm, TCP_METRIC_SSTHRESH);
   if (val && (tcp_snd_cwnd(tp) >> 1) > val)
    tcp_metric_set(tm, TCP_METRIC_SSTHRESH,
            tcp_snd_cwnd(tp) >> 1);
  }
  if (!tcp_metric_locked(tm, TCP_METRIC_CWND)) {
   val = tcp_metric_get(tm, TCP_METRIC_CWND);
   if (tcp_snd_cwnd(tp) > val)
    tcp_metric_set(tm, TCP_METRIC_CWND,
            tcp_snd_cwnd(tp));
  }
 } else if (!tcp_in_slow_start(tp) &&
     icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
  /* Cong. avoidance phase, cwnd is reliable. */
  if (!READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_no_ssthresh_metrics_save) &&
      !tcp_metric_locked(tm, TCP_METRIC_SSTHRESH))
   tcp_metric_set(tm, TCP_METRIC_SSTHRESH,
           max(tcp_snd_cwnd(tp) >> 1, tp->snd_ssthresh));
  if (!tcp_metric_locked(tm, TCP_METRIC_CWND)) {
   val = tcp_metric_get(tm, TCP_METRIC_CWND);
   tcp_metric_set(tm, TCP_METRIC_CWND, (val + tcp_snd_cwnd(tp)) >> 1);
  }
 } else {
  /* Else slow start did not finish, cwnd is non-sense,
 * ssthresh may be also invalid.
 */
  if (!tcp_metric_locked(tm, TCP_METRIC_CWND)) {
   val = tcp_metric_get(tm, TCP_METRIC_CWND);
   tcp_metric_set(tm, TCP_METRIC_CWND,
           (val + tp->snd_ssthresh) >> 1);
  }
  if (!READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_no_ssthresh_metrics_save) &&
      !tcp_metric_locked(tm, TCP_METRIC_SSTHRESH)) {
   val = tcp_metric_get(tm, TCP_METRIC_SSTHRESH);
   if (val && tp->snd_ssthresh > val)
    tcp_metric_set(tm, TCP_METRIC_SSTHRESH,
            tp->snd_ssthresh);
  }
  if (!tcp_metric_locked(tm, TCP_METRIC_REORDERING)) {
   val = tcp_metric_get(tm, TCP_METRIC_REORDERING);
   if (val < tp->reordering &&
       tp->reordering !=
       READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_reordering))
    tcp_metric_set(tm, TCP_METRIC_REORDERING,
            tp->reordering);
  }
 }
 WRITE_ONCE(tm->tcpm_stamp, jiffies);
out_unlock:
 rcu_read_unlock();
}

/* Initialize metrics on socket. */

void tcp_init_metrics(struct sock *sk)
{
 struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
 struct net *net = sock_net(sk);
 struct tcp_metrics_block *tm;
 u32 val, crtt = 0; /* cached RTT scaled by 8 */

 sk_dst_confirm(sk);
 /* ssthresh may have been reduced unnecessarily during.
 * 3WHS. Restore it back to its initial default.
 */
 tp->snd_ssthresh = TCP_INFINITE_SSTHRESH;
 if (!dst)
  goto reset;

 rcu_read_lock();
 tm = tcp_get_metrics(sk, dst, false);
 if (!tm) {
  rcu_read_unlock();
  goto reset;
 }

 if (tcp_metric_locked(tm, TCP_METRIC_CWND))
  tp->snd_cwnd_clamp = tcp_metric_get(tm, TCP_METRIC_CWND);

 val = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_no_ssthresh_metrics_save) ?
       0 : tcp_metric_get(tm, TCP_METRIC_SSTHRESH);
 if (val) {
  tp->snd_ssthresh = val;
  if (tp->snd_ssthresh > tp->snd_cwnd_clamp)
   tp->snd_ssthresh = tp->snd_cwnd_clamp;
 }
 val = tcp_metric_get(tm, TCP_METRIC_REORDERING);
 if (val && tp->reordering != val)
  tp->reordering = val;

 crtt = tcp_metric_get(tm, TCP_METRIC_RTT);
 rcu_read_unlock();
reset:
 /* The initial RTT measurement from the SYN/SYN-ACK is not ideal
 * to seed the RTO for later data packets because SYN packets are
 * small. Use the per-dst cached values to seed the RTO but keep
 * the RTT estimator variables intact (e.g., srtt, mdev, rttvar).
 * Later the RTO will be updated immediately upon obtaining the first
 * data RTT sample (tcp_rtt_estimator()). Hence the cached RTT only
 * influences the first RTO but not later RTT estimation.
 *
 * But if RTT is not available from the SYN (due to retransmits or
 * syn cookies) or the cache, force a conservative 3secs timeout.
 *
 * A bit of theory. RTT is time passed after "normal" sized packet
 * is sent until it is ACKed. In normal circumstances sending small
 * packets force peer to delay ACKs and calculation is correct too.
 * The algorithm is adaptive and, provided we follow specs, it
 * NEVER underestimate RTT. BUT! If peer tries to make some clever
 * tricks sort of "quick acks" for time long enough to decrease RTT
 * to low value, and then abruptly stops to do it and starts to delay
 * ACKs, wait for troubles.
 */
 if (crtt > tp->srtt_us) {
  /* Set RTO like tcp_rtt_estimator(), but from cached RTT. */
  crtt /= 8 * USEC_PER_SEC / HZ;
  inet_csk(sk)->icsk_rto = crtt + max(2 * crtt, tcp_rto_min(sk));
 } else if (tp->srtt_us == 0) {
  /* RFC6298: 5.7 We've failed to get a valid RTT sample from
 * 3WHS. This is most likely due to retransmission,
 * including spurious one. Reset the RTO back to 3secs
 * from the more aggressive 1sec to avoid more spurious
 * retransmission.
 */
  tp->rttvar_us = jiffies_to_usecs(TCP_TIMEOUT_FALLBACK);
  tp->mdev_us = tp->mdev_max_us = tp->rttvar_us;

  inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_FALLBACK;
 }
}

bool tcp_peer_is_proven(struct request_sock *req, struct dst_entry *dst)
{
 struct tcp_metrics_block *tm;
 bool ret;

 if (!dst)
  return false;

 rcu_read_lock();
 tm = __tcp_get_metrics_req(req, dst);
 if (tm && tcp_metric_get(tm, TCP_METRIC_RTT))
  ret = true;
 else
  ret = false;
 rcu_read_unlock();

 return ret;
}

void tcp_fastopen_cache_get(struct sock *sk, u16 *mss,
       struct tcp_fastopen_cookie *cookie)
{
 struct tcp_metrics_block *tm;

 rcu_read_lock();
 tm = tcp_get_metrics(sk, __sk_dst_get(sk), false);
 if (tm) {
  struct tcp_fastopen_metrics *tfom = &tm->tcpm_fastopen;
  unsigned int seq;

  do {
   seq = read_seqbegin(&fastopen_seqlock);
   if (tfom->mss)
    *mss = tfom->mss;
   *cookie = tfom->cookie;
   if (cookie->len <= 0 && tfom->try_exp == 1)
    cookie->exp = true;
  } while (read_seqretry(&fastopen_seqlock, seq));
 }
 rcu_read_unlock();
}

void tcp_fastopen_cache_set(struct sock *sk, u16 mss,
       struct tcp_fastopen_cookie *cookie, bool syn_lost,
       u16 try_exp)
{
 struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
 struct tcp_metrics_block *tm;

 if (!dst)
  return;
 rcu_read_lock();
 tm = tcp_get_metrics(sk, dst, true);
 if (tm) {
  struct tcp_fastopen_metrics *tfom = &tm->tcpm_fastopen;

  write_seqlock_bh(&fastopen_seqlock);
  if (mss)
   tfom->mss = mss;
  if (cookie && cookie->len > 0)
   tfom->cookie = *cookie;
  else if (try_exp > tfom->try_exp &&
    tfom->cookie.len <= 0 && !tfom->cookie.exp)
   tfom->try_exp = try_exp;
  if (syn_lost) {
   ++tfom->syn_loss;
   tfom->last_syn_loss = jiffies;
  } else
   tfom->syn_loss = 0;
  write_sequnlock_bh(&fastopen_seqlock);
 }
 rcu_read_unlock();
}

static struct genl_family tcp_metrics_nl_family;

static const struct nla_policy tcp_metrics_nl_policy[TCP_METRICS_ATTR_MAX + 1] = {
 [TCP_METRICS_ATTR_ADDR_IPV4] = { .type = NLA_U32, },
 [TCP_METRICS_ATTR_ADDR_IPV6] =
  NLA_POLICY_EXACT_LEN(sizeof(struct in6_addr)),

 [TCP_METRICS_ATTR_SADDR_IPV4] = { .type = NLA_U32, },
 [TCP_METRICS_ATTR_SADDR_IPV6] =
  NLA_POLICY_EXACT_LEN(sizeof(struct in6_addr)),

 /* Following attributes are not received for GET/DEL,
 * we keep them for reference
 */
#if 0
 [TCP_METRICS_ATTR_AGE]  = { .type = NLA_MSECS, },
 [TCP_METRICS_ATTR_TW_TSVAL] = { .type = NLA_U32, },
 [TCP_METRICS_ATTR_TW_TS_STAMP] = { .type = NLA_S32, },
 [TCP_METRICS_ATTR_VALS]  = { .type = NLA_NESTED, },
 [TCP_METRICS_ATTR_FOPEN_MSS] = { .type = NLA_U16, },
 [TCP_METRICS_ATTR_FOPEN_SYN_DROPS] = { .type = NLA_U16, },
 [TCP_METRICS_ATTR_FOPEN_SYN_DROP_TS] = { .type = NLA_MSECS, },
 [TCP_METRICS_ATTR_FOPEN_COOKIE] = { .type = NLA_BINARY,
         .len = TCP_FASTOPEN_COOKIE_MAX, },
#endif
};

/* Add attributes, caller cancels its header on failure */
static int tcp_metrics_fill_info(struct sk_buff *msg,
     struct tcp_metrics_block *tm)
{
 struct nlattr *nest;
 int i;

 switch (tm->tcpm_daddr.family) {
 case AF_INET:
  if (nla_put_in_addr(msg, TCP_METRICS_ATTR_ADDR_IPV4,
        inetpeer_get_addr_v4(&tm->tcpm_daddr)) < 0)
   goto nla_put_failure;
  if (nla_put_in_addr(msg, TCP_METRICS_ATTR_SADDR_IPV4,
        inetpeer_get_addr_v4(&tm->tcpm_saddr)) < 0)
   goto nla_put_failure;
  break;
 case AF_INET6:
  if (nla_put_in6_addr(msg, TCP_METRICS_ATTR_ADDR_IPV6,
         inetpeer_get_addr_v6(&tm->tcpm_daddr)) < 0)
   goto nla_put_failure;
  if (nla_put_in6_addr(msg, TCP_METRICS_ATTR_SADDR_IPV6,
         inetpeer_get_addr_v6(&tm->tcpm_saddr)) < 0)
   goto nla_put_failure;
  break;
 default:
  return -EAFNOSUPPORT;
 }

 if (nla_put_msecs(msg, TCP_METRICS_ATTR_AGE,
     jiffies - READ_ONCE(tm->tcpm_stamp),
     TCP_METRICS_ATTR_PAD) < 0)
  goto nla_put_failure;

 {
  int n = 0;

  nest = nla_nest_start_noflag(msg, TCP_METRICS_ATTR_VALS);
  if (!nest)
   goto nla_put_failure;
  for (i = 0; i < TCP_METRIC_MAX_KERNEL + 1; i++) {
   u32 val = tcp_metric_get(tm, i);

   if (!val)
    continue;
   if (i == TCP_METRIC_RTT) {
    if (nla_put_u32(msg, TCP_METRIC_RTT_US + 1,
      val) < 0)
     goto nla_put_failure;
    n++;
    val = max(val / 1000, 1U);
   }
   if (i == TCP_METRIC_RTTVAR) {
    if (nla_put_u32(msg, TCP_METRIC_RTTVAR_US + 1,
      val) < 0)
     goto nla_put_failure;
    n++;
    val = max(val / 1000, 1U);
   }
   if (nla_put_u32(msg, i + 1, val) < 0)
    goto nla_put_failure;
   n++;
  }
  if (n)
   nla_nest_end(msg, nest);
  else
   nla_nest_cancel(msg, nest);
 }

 {
  struct tcp_fastopen_metrics tfom_copy[1], *tfom;
  unsigned int seq;

  do {
   seq = read_seqbegin(&fastopen_seqlock);
   tfom_copy[0] = tm->tcpm_fastopen;
  } while (read_seqretry(&fastopen_seqlock, seq));

  tfom = tfom_copy;
  if (tfom->mss &&
      nla_put_u16(msg, TCP_METRICS_ATTR_FOPEN_MSS,
    tfom->mss) < 0)
   goto nla_put_failure;
  if (tfom->syn_loss &&
      (nla_put_u16(msg, TCP_METRICS_ATTR_FOPEN_SYN_DROPS,
    tfom->syn_loss) < 0 ||
       nla_put_msecs(msg, TCP_METRICS_ATTR_FOPEN_SYN_DROP_TS,
    jiffies - tfom->last_syn_loss,
    TCP_METRICS_ATTR_PAD) < 0))
   goto nla_put_failure;
  if (tfom->cookie.len > 0 &&
      nla_put(msg, TCP_METRICS_ATTR_FOPEN_COOKIE,
       tfom->cookie.len, tfom->cookie.val) < 0)
   goto nla_put_failure;
 }

 return 0;

nla_put_failure:
 return -EMSGSIZE;
}

static int tcp_metrics_dump_info(struct sk_buff *skb,
     struct netlink_callback *cb,
     struct tcp_metrics_block *tm)
{
 void *hdr;

 hdr = genlmsg_put(skb, NETLINK_CB(cb->skb).portid, cb->nlh->nlmsg_seq,
     &tcp_metrics_nl_family, NLM_F_MULTI,
     TCP_METRICS_CMD_GET);
 if (!hdr)
  return -EMSGSIZE;

 if (tcp_metrics_fill_info(skb, tm) < 0)
  goto nla_put_failure;

 genlmsg_end(skb, hdr);
 return 0;

nla_put_failure:
 genlmsg_cancel(skb, hdr);
 return -EMSGSIZE;
}

static int tcp_metrics_nl_dump(struct sk_buff *skb,
          struct netlink_callback *cb)
{
 struct net *net = sock_net(skb->sk);
 unsigned int max_rows = 1U << tcp_metrics_hash_log;
 unsigned int row, s_row = cb->args[0];
 int s_col = cb->args[1], col = s_col;
 int res = 0;

 for (row = s_row; row < max_rows; row++, s_col = 0) {
  struct tcp_metrics_block *tm;
  struct tcpm_hash_bucket *hb = tcp_metrics_hash + row;

  rcu_read_lock();
  for (col = 0, tm = rcu_dereference(hb->chain); tm;
       tm = rcu_dereference(tm->tcpm_next), col++) {
   if (!net_eq(tm_net(tm), net))
    continue;
   if (col < s_col)
    continue;
   res = tcp_metrics_dump_info(skb, cb, tm);
   if (res < 0) {
    rcu_read_unlock();
    goto done;
   }
  }
  rcu_read_unlock();
 }

done:
 cb->args[0] = row;
 cb->args[1] = col;
 return res;
}

static int __parse_nl_addr(struct genl_info *info, struct inetpeer_addr *addr,
      unsigned int *hash, int optional, int v4, int v6)
{
 struct nlattr *a;

 a = info->attrs[v4];
 if (a) {
  inetpeer_set_addr_v4(addr, nla_get_in_addr(a));
  if (hash)
   *hash = ipv4_addr_hash(inetpeer_get_addr_v4(addr));
  return 0;
 }
 a = info->attrs[v6];
 if (a) {
  struct in6_addr in6;

  in6 = nla_get_in6_addr(a);
  inetpeer_set_addr_v6(addr, &in6);
  if (hash)
   *hash = ipv6_addr_hash(inetpeer_get_addr_v6(addr));
  return 0;
 }
 return optional ? 1 : -EAFNOSUPPORT;
}

static int parse_nl_addr(struct genl_info *info, struct inetpeer_addr *addr,
    unsigned int *hash, int optional)
{
 return __parse_nl_addr(info, addr, hash, optional,
          TCP_METRICS_ATTR_ADDR_IPV4,
          TCP_METRICS_ATTR_ADDR_IPV6);
}

static int parse_nl_saddr(struct genl_info *info, struct inetpeer_addr *addr)
{
 return __parse_nl_addr(info, addr, NULL, 0,
          TCP_METRICS_ATTR_SADDR_IPV4,
          TCP_METRICS_ATTR_SADDR_IPV6);
}

static int tcp_metrics_nl_cmd_get(struct sk_buff *skb, struct genl_info *info)
{
 struct tcp_metrics_block *tm;
 struct inetpeer_addr saddr, daddr;
 unsigned int hash;
 struct sk_buff *msg;
 struct net *net = genl_info_net(info);
 void *reply;
 int ret;
 bool src = true;

 ret = parse_nl_addr(info, &daddr, &hash, 0);
 if (ret < 0)
  return ret;

 ret = parse_nl_saddr(info, &saddr);
 if (ret < 0)
  src = false;

 msg = nlmsg_new(NLMSG_DEFAULT_SIZE, GFP_KERNEL);
 if (!msg)
  return -ENOMEM;

 reply = genlmsg_put_reply(msg, info, &tcp_metrics_nl_family, 0,
      info->genlhdr->cmd);
 if (!reply)
  goto nla_put_failure;

 hash ^= net_hash_mix(net);
 hash = hash_32(hash, tcp_metrics_hash_log);
 ret = -ESRCH;
 rcu_read_lock();
 for (tm = rcu_dereference(tcp_metrics_hash[hash].chain); tm;
      tm = rcu_dereference(tm->tcpm_next)) {
  if (addr_same(&tm->tcpm_daddr, &daddr) &&
      (!src || addr_same(&tm->tcpm_saddr, &saddr)) &&
      net_eq(tm_net(tm), net)) {
   ret = tcp_metrics_fill_info(msg, tm);
   break;
  }
 }
 rcu_read_unlock();
 if (ret < 0)
  goto out_free;

 genlmsg_end(msg, reply);
 return genlmsg_reply(msg, info);

nla_put_failure:
 ret = -EMSGSIZE;

out_free:
 nlmsg_free(msg);
 return ret;
}

static void tcp_metrics_flush_all(struct net *net)
{
 unsigned int max_rows = 1U << tcp_metrics_hash_log;
 struct tcpm_hash_bucket *hb = tcp_metrics_hash;
 struct tcp_metrics_block *tm;
 unsigned int row;

 for (row = 0; row < max_rows; row++, hb++) {
  struct tcp_metrics_block __rcu **pp = &hb->chain;
  bool match;

  if (!rcu_access_pointer(*pp))
   continue;

  spin_lock_bh(&tcp_metrics_lock);
  for (tm = deref_locked(*pp); tm; tm = deref_locked(*pp)) {
   match = net ? net_eq(tm_net(tm), net) :
    !refcount_read(&tm_net(tm)->ns.count);
   if (match) {
    rcu_assign_pointer(*pp, tm->tcpm_next);
    kfree_rcu(tm, rcu_head);
   } else {
    pp = &tm->tcpm_next;
   }
  }
  spin_unlock_bh(&tcp_metrics_lock);
  cond_resched();
 }
}

static int tcp_metrics_nl_cmd_del(struct sk_buff *skb, struct genl_info *info)
{
 struct tcpm_hash_bucket *hb;
 struct tcp_metrics_block *tm;
 struct tcp_metrics_block __rcu **pp;
 struct inetpeer_addr saddr, daddr;
 unsigned int hash;
 struct net *net = genl_info_net(info);
 int ret;
 bool src = true, found = false;

 ret = parse_nl_addr(info, &daddr, &hash, 1);
 if (ret < 0)
  return ret;
 if (ret > 0) {
  tcp_metrics_flush_all(net);
  return 0;
 }
 ret = parse_nl_saddr(info, &saddr);
 if (ret < 0)
  src = false;

 hash ^= net_hash_mix(net);
 hash = hash_32(hash, tcp_metrics_hash_log);
 hb = tcp_metrics_hash + hash;
 pp = &hb->chain;
 spin_lock_bh(&tcp_metrics_lock);
 for (tm = deref_locked(*pp); tm; tm = deref_locked(*pp)) {
  if (addr_same(&tm->tcpm_daddr, &daddr) &&
      (!src || addr_same(&tm->tcpm_saddr, &saddr)) &&
      net_eq(tm_net(tm), net)) {
   rcu_assign_pointer(*pp, tm->tcpm_next);
   kfree_rcu(tm, rcu_head);
   found = true;
  } else {
   pp = &tm->tcpm_next;
  }
 }
 spin_unlock_bh(&tcp_metrics_lock);
 if (!found)
  return -ESRCH;
 return 0;
}

static const struct genl_small_ops tcp_metrics_nl_ops[] = {
 {
  .cmd = TCP_METRICS_CMD_GET,
  .validate = GENL_DONT_VALIDATE_STRICT | GENL_DONT_VALIDATE_DUMP,
  .doit = tcp_metrics_nl_cmd_get,
  .dumpit = tcp_metrics_nl_dump,
 },
 {
  .cmd = TCP_METRICS_CMD_DEL,
  .validate = GENL_DONT_VALIDATE_STRICT | GENL_DONT_VALIDATE_DUMP,
  .doit = tcp_metrics_nl_cmd_del,
  .flags = GENL_ADMIN_PERM,
 },
};

static struct genl_family tcp_metrics_nl_family __ro_after_init = {
 .hdrsize = 0,
 .name  = TCP_METRICS_GENL_NAME,
 .version = TCP_METRICS_GENL_VERSION,
 .maxattr = TCP_METRICS_ATTR_MAX,
 .policy = tcp_metrics_nl_policy,
 .netnsok = true,
 .parallel_ops = true,
 .module  = THIS_MODULE,
 .small_ops = tcp_metrics_nl_ops,
 .n_small_ops = ARRAY_SIZE(tcp_metrics_nl_ops),
 .resv_start_op = TCP_METRICS_CMD_DEL + 1,
};

static unsigned int tcpmhash_entries __initdata;
static int __init set_tcpmhash_entries(char *str)
{
 ssize_t ret;

 if (!str)
  return 0;

 ret = kstrtouint(str, 0, &tcpmhash_entries);
 if (ret)
  return 0;

 return 1;
}
__setup("tcpmhash_entries=", set_tcpmhash_entries);

static void __init tcp_metrics_hash_alloc(void)
{
 unsigned int slots = tcpmhash_entries;
 size_t size;

 if (!slots) {
  if (totalram_pages() >= 128 * 1024)
   slots = 16 * 1024;
  else
   slots = 8 * 1024;
 }

 tcp_metrics_hash_log = order_base_2(slots);
 size = sizeof(struct tcpm_hash_bucket) << tcp_metrics_hash_log;

 tcp_metrics_hash = kvzalloc(size, GFP_KERNEL);
 if (!tcp_metrics_hash)
  panic("Could not allocate the tcp_metrics hash table\n");
}

static void __net_exit tcp_net_metrics_exit_batch(struct list_head *net_exit_list)
{
 tcp_metrics_flush_all(NULL);
}

static __net_initdata struct pernet_operations tcp_net_metrics_ops = {
 .exit_batch = tcp_net_metrics_exit_batch,
};

void __init tcp_metrics_init(void)
{
 int ret;

 tcp_metrics_hash_alloc();

 ret = register_pernet_subsys(&tcp_net_metrics_ops);
 if (ret < 0)
  panic("Could not register tcp_net_metrics_ops\n");

 ret = genl_register_family(&tcp_metrics_nl_family);
 if (ret < 0)
  panic("Could not register tcp_metrics generic netlink\n");
}