Mention branches and keyring.
[releases.git] / ipv4 / tcp_input.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
4  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
5  *              interface as the means of communication with the user level.
6  *
7  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
8  *
9  * Authors:     Ross Biro
10  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
11  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
12  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
13  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
14  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
15  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
16  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
17  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
18  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
19  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
20  */
21
22 /*
23  * Changes:
24  *              Pedro Roque     :       Fast Retransmit/Recovery.
25  *                                      Two receive queues.
26  *                                      Retransmit queue handled by TCP.
27  *                                      Better retransmit timer handling.
28  *                                      New congestion avoidance.
29  *                                      Header prediction.
30  *                                      Variable renaming.
31  *
32  *              Eric            :       Fast Retransmit.
33  *              Randy Scott     :       MSS option defines.
34  *              Eric Schenk     :       Fixes to slow start algorithm.
35  *              Eric Schenk     :       Yet another double ACK bug.
36  *              Eric Schenk     :       Delayed ACK bug fixes.
37  *              Eric Schenk     :       Floyd style fast retrans war avoidance.
38  *              David S. Miller :       Don't allow zero congestion window.
39  *              Eric Schenk     :       Fix retransmitter so that it sends
40  *                                      next packet on ack of previous packet.
41  *              Andi Kleen      :       Moved open_request checking here
42  *                                      and process RSTs for open_requests.
43  *              Andi Kleen      :       Better prune_queue, and other fixes.
44  *              Andrey Savochkin:       Fix RTT measurements in the presence of
45  *                                      timestamps.
46  *              Andrey Savochkin:       Check sequence numbers correctly when
47  *                                      removing SACKs due to in sequence incoming
48  *                                      data segments.
49  *              Andi Kleen:             Make sure we never ack data there is not
50  *                                      enough room for. Also make this condition
51  *                                      a fatal error if it might still happen.
52  *              Andi Kleen:             Add tcp_measure_rcv_mss to make
53  *                                      connections with MSS<min(MTU,ann. MSS)
54  *                                      work without delayed acks.
55  *              Andi Kleen:             Process packets with PSH set in the
56  *                                      fast path.
57  *              J Hadi Salim:           ECN support
58  *              Andrei Gurtov,
59  *              Pasi Sarolahti,
60  *              Panu Kuhlberg:          Experimental audit of TCP (re)transmission
61  *                                      engine. Lots of bugs are found.
62  *              Pasi Sarolahti:         F-RTO for dealing with spurious RTOs
63  */
64
65 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
66
67 #include <linux/mm.h>
68 #include <linux/slab.h>
69 #include <linux/module.h>
70 #include <linux/sysctl.h>
71 #include <linux/kernel.h>
72 #include <linux/prefetch.h>
73 #include <net/dst.h>
74 #include <net/tcp.h>
75 #include <net/inet_common.h>
76 #include <linux/ipsec.h>
77 #include <asm/unaligned.h>
78 #include <linux/errqueue.h>
79
80 int sysctl_tcp_fack __read_mostly;
81 int sysctl_tcp_max_reordering __read_mostly = 300;
82 int sysctl_tcp_dsack __read_mostly = 1;
83 int sysctl_tcp_app_win __read_mostly = 31;
84 int sysctl_tcp_adv_win_scale __read_mostly = 1;
85 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_adv_win_scale);
86
87 /* rfc5961 challenge ack rate limiting */
88 int sysctl_tcp_challenge_ack_limit = 1000;
89
90 int sysctl_tcp_stdurg __read_mostly;
91 int sysctl_tcp_rfc1337 __read_mostly;
92 int sysctl_tcp_max_orphans __read_mostly = NR_FILE;
93 int sysctl_tcp_frto __read_mostly = 2;
94 int sysctl_tcp_min_rtt_wlen __read_mostly = 300;
95 int sysctl_tcp_moderate_rcvbuf __read_mostly = 1;
96 int sysctl_tcp_early_retrans __read_mostly = 3;
97 int sysctl_tcp_invalid_ratelimit __read_mostly = HZ/2;
98
99 #define FLAG_DATA               0x01 /* Incoming frame contained data.          */
100 #define FLAG_WIN_UPDATE         0x02 /* Incoming ACK was a window update.       */
101 #define FLAG_DATA_ACKED         0x04 /* This ACK acknowledged new data.         */
102 #define FLAG_RETRANS_DATA_ACKED 0x08 /* "" "" some of which was retransmitted.  */
103 #define FLAG_SYN_ACKED          0x10 /* This ACK acknowledged SYN.              */
104 #define FLAG_DATA_SACKED        0x20 /* New SACK.                               */
105 #define FLAG_ECE                0x40 /* ECE in this ACK                         */
106 #define FLAG_LOST_RETRANS       0x80 /* This ACK marks some retransmission lost */
107 #define FLAG_SLOWPATH           0x100 /* Do not skip RFC checks for window update.*/
108 #define FLAG_ORIG_SACK_ACKED    0x200 /* Never retransmitted data are (s)acked  */
109 #define FLAG_SND_UNA_ADVANCED   0x400 /* Snd_una was changed (!= FLAG_DATA_ACKED) */
110 #define FLAG_DSACKING_ACK       0x800 /* SACK blocks contained D-SACK info */
111 #define FLAG_SET_XMIT_TIMER     0x1000 /* Set TLP or RTO timer */
112 #define FLAG_SACK_RENEGING      0x2000 /* snd_una advanced to a sacked seq */
113 #define FLAG_UPDATE_TS_RECENT   0x4000 /* tcp_replace_ts_recent() */
114 #define FLAG_NO_CHALLENGE_ACK   0x8000 /* do not call tcp_send_challenge_ack()  */
115
116 #define FLAG_ACKED              (FLAG_DATA_ACKED|FLAG_SYN_ACKED)
117 #define FLAG_NOT_DUP            (FLAG_DATA|FLAG_WIN_UPDATE|FLAG_ACKED)
118 #define FLAG_CA_ALERT           (FLAG_DATA_SACKED|FLAG_ECE|FLAG_DSACKING_ACK)
119 #define FLAG_FORWARD_PROGRESS   (FLAG_ACKED|FLAG_DATA_SACKED)
120
121 #define TCP_REMNANT (TCP_FLAG_FIN|TCP_FLAG_URG|TCP_FLAG_SYN|TCP_FLAG_PSH)
122 #define TCP_HP_BITS (~(TCP_RESERVED_BITS|TCP_FLAG_PSH))
123
124 #define REXMIT_NONE     0 /* no loss recovery to do */
125 #define REXMIT_LOST     1 /* retransmit packets marked lost */
126 #define REXMIT_NEW      2 /* FRTO-style transmit of unsent/new packets */
127
128 static void tcp_gro_dev_warn(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
129                              unsigned int len)
130 {
131         static bool __once __read_mostly;
132
133         if (!__once) {
134                 struct net_device *dev;
135
136                 __once = true;
137
138                 rcu_read_lock();
139                 dev = dev_get_by_index_rcu(sock_net(sk), skb->skb_iif);
140                 if (!dev || len >= dev->mtu)
141                         pr_warn("%s: Driver has suspect GRO implementation, TCP performance may be compromised.\n",
142                                 dev ? dev->name : "Unknown driver");
143                 rcu_read_unlock();
144         }
145 }
146
147 /* Adapt the MSS value used to make delayed ack decision to the
148  * real world.
149  */
150 static void tcp_measure_rcv_mss(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
151 {
152         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
153         const unsigned int lss = icsk->icsk_ack.last_seg_size;
154         unsigned int len;
155
156         icsk->icsk_ack.last_seg_size = 0;
157
158         /* skb->len may jitter because of SACKs, even if peer
159          * sends good full-sized frames.
160          */
161         len = skb_shinfo(skb)->gso_size ? : skb->len;
162         if (len >= icsk->icsk_ack.rcv_mss) {
163                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = min_t(unsigned int, len,
164                                                tcp_sk(sk)->advmss);
165                 /* Account for possibly-removed options */
166                 if (unlikely(len > icsk->icsk_ack.rcv_mss +
167                                    MAX_TCP_OPTION_SPACE))
168                         tcp_gro_dev_warn(sk, skb, len);
169         } else {
170                 /* Otherwise, we make more careful check taking into account,
171                  * that SACKs block is variable.
172                  *
173                  * "len" is invariant segment length, including TCP header.
174                  */
175                 len += skb->data - skb_transport_header(skb);
176                 if (len >= TCP_MSS_DEFAULT + sizeof(struct tcphdr) ||
177                     /* If PSH is not set, packet should be
178                      * full sized, provided peer TCP is not badly broken.
179                      * This observation (if it is correct 8)) allows
180                      * to handle super-low mtu links fairly.
181                      */
182                     (len >= TCP_MIN_MSS + sizeof(struct tcphdr) &&
183                      !(tcp_flag_word(tcp_hdr(skb)) & TCP_REMNANT))) {
184                         /* Subtract also invariant (if peer is RFC compliant),
185                          * tcp header plus fixed timestamp option length.
186                          * Resulting "len" is MSS free of SACK jitter.
187                          */
188                         len -= tcp_sk(sk)->tcp_header_len;
189                         icsk->icsk_ack.last_seg_size = len;
190                         if (len == lss) {
191                                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = len;
192                                 return;
193                         }
194                 }
195                 if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED)
196                         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED2;
197                 icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED;
198         }
199 }
200
201 static void tcp_incr_quickack(struct sock *sk, unsigned int max_quickacks)
202 {
203         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
204         unsigned int quickacks = tcp_sk(sk)->rcv_wnd / (2 * icsk->icsk_ack.rcv_mss);
205
206         if (quickacks == 0)
207                 quickacks = 2;
208         quickacks = min(quickacks, max_quickacks);
209         if (quickacks > icsk->icsk_ack.quick)
210                 icsk->icsk_ack.quick = quickacks;
211 }
212
213 void tcp_enter_quickack_mode(struct sock *sk, unsigned int max_quickacks)
214 {
215         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
216
217         tcp_incr_quickack(sk, max_quickacks);
218         icsk->icsk_ack.pingpong = 0;
219         icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
220 }
221 EXPORT_SYMBOL(tcp_enter_quickack_mode);
222
223 /* Send ACKs quickly, if "quick" count is not exhausted
224  * and the session is not interactive.
225  */
226
227 static bool tcp_in_quickack_mode(struct sock *sk)
228 {
229         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
230         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
231
232         return (dst && dst_metric(dst, RTAX_QUICKACK)) ||
233                 (icsk->icsk_ack.quick && !icsk->icsk_ack.pingpong);
234 }
235
236 static void tcp_ecn_queue_cwr(struct tcp_sock *tp)
237 {
238         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
239                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_QUEUE_CWR;
240 }
241
242 static void tcp_ecn_accept_cwr(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
243 {
244         if (tcp_hdr(skb)->cwr)
245                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
246 }
247
248 static void tcp_ecn_withdraw_cwr(struct tcp_sock *tp)
249 {
250         tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
251 }
252
253 static void __tcp_ecn_check_ce(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
254 {
255         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
256
257         switch (TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield & INET_ECN_MASK) {
258         case INET_ECN_NOT_ECT:
259                 /* Funny extension: if ECT is not set on a segment,
260                  * and we already seen ECT on a previous segment,
261                  * it is probably a retransmit.
262                  */
263                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_SEEN)
264                         tcp_enter_quickack_mode(sk, 2);
265                 break;
266         case INET_ECN_CE:
267                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
268                         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_ECN_IS_CE);
269
270                 if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)) {
271                         /* Better not delay acks, sender can have a very low cwnd */
272                         tcp_enter_quickack_mode(sk, 2);
273                         tp->ecn_flags |= TCP_ECN_DEMAND_CWR;
274                 }
275                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
276                 break;
277         default:
278                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
279                         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_ECN_NO_CE);
280                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
281                 break;
282         }
283 }
284
285 static void tcp_ecn_check_ce(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
286 {
287         if (tcp_sk(sk)->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
288                 __tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
289 }
290
291 static void tcp_ecn_rcv_synack(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
292 {
293         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || th->cwr))
294                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
295 }
296
297 static void tcp_ecn_rcv_syn(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
298 {
299         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || !th->cwr))
300                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
301 }
302
303 static bool tcp_ecn_rcv_ecn_echo(const struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
304 {
305         if (th->ece && !th->syn && (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
306                 return true;
307         return false;
308 }
309
310 /* Buffer size and advertised window tuning.
311  *
312  * 1. Tuning sk->sk_sndbuf, when connection enters established state.
313  */
314
315 static void tcp_sndbuf_expand(struct sock *sk)
316 {
317         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
318         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
319         int sndmem, per_mss;
320         u32 nr_segs;
321
322         /* Worst case is non GSO/TSO : each frame consumes one skb
323          * and skb->head is kmalloced using power of two area of memory
324          */
325         per_mss = max_t(u32, tp->rx_opt.mss_clamp, tp->mss_cache) +
326                   MAX_TCP_HEADER +
327                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info));
328
329         per_mss = roundup_pow_of_two(per_mss) +
330                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct sk_buff));
331
332         nr_segs = max_t(u32, TCP_INIT_CWND, tp->snd_cwnd);
333         nr_segs = max_t(u32, nr_segs, tp->reordering + 1);
334
335         /* Fast Recovery (RFC 5681 3.2) :
336          * Cubic needs 1.7 factor, rounded to 2 to include
337          * extra cushion (application might react slowly to POLLOUT)
338          */
339         sndmem = ca_ops->sndbuf_expand ? ca_ops->sndbuf_expand(sk) : 2;
340         sndmem *= nr_segs * per_mss;
341
342         if (sk->sk_sndbuf < sndmem)
343                 sk->sk_sndbuf = min(sndmem, sysctl_tcp_wmem[2]);
344 }
345
346 /* 2. Tuning advertised window (window_clamp, rcv_ssthresh)
347  *
348  * All tcp_full_space() is split to two parts: "network" buffer, allocated
349  * forward and advertised in receiver window (tp->rcv_wnd) and
350  * "application buffer", required to isolate scheduling/application
351  * latencies from network.
352  * window_clamp is maximal advertised window. It can be less than
353  * tcp_full_space(), in this case tcp_full_space() - window_clamp
354  * is reserved for "application" buffer. The less window_clamp is
355  * the smoother our behaviour from viewpoint of network, but the lower
356  * throughput and the higher sensitivity of the connection to losses. 8)
357  *
358  * rcv_ssthresh is more strict window_clamp used at "slow start"
359  * phase to predict further behaviour of this connection.
360  * It is used for two goals:
361  * - to enforce header prediction at sender, even when application
362  *   requires some significant "application buffer". It is check #1.
363  * - to prevent pruning of receive queue because of misprediction
364  *   of receiver window. Check #2.
365  *
366  * The scheme does not work when sender sends good segments opening
367  * window and then starts to feed us spaghetti. But it should work
368  * in common situations. Otherwise, we have to rely on queue collapsing.
369  */
370
371 /* Slow part of check#2. */
372 static int __tcp_grow_window(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
373 {
374         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
375         /* Optimize this! */
376         int truesize = tcp_win_from_space(skb->truesize) >> 1;
377         int window = tcp_win_from_space(sysctl_tcp_rmem[2]) >> 1;
378
379         while (tp->rcv_ssthresh <= window) {
380                 if (truesize <= skb->len)
381                         return 2 * inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss;
382
383                 truesize >>= 1;
384                 window >>= 1;
385         }
386         return 0;
387 }
388
389 static void tcp_grow_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
390 {
391         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
392         int room;
393
394         room = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_space(sk)) - tp->rcv_ssthresh;
395
396         /* Check #1 */
397         if (room > 0 && !tcp_under_memory_pressure(sk)) {
398                 int incr;
399
400                 /* Check #2. Increase window, if skb with such overhead
401                  * will fit to rcvbuf in future.
402                  */
403                 if (tcp_win_from_space(skb->truesize) <= skb->len)
404                         incr = 2 * tp->advmss;
405                 else
406                         incr = __tcp_grow_window(sk, skb);
407
408                 if (incr) {
409                         incr = max_t(int, incr, 2 * skb->len);
410                         tp->rcv_ssthresh += min(room, incr);
411                         inet_csk(sk)->icsk_ack.quick |= 1;
412                 }
413         }
414 }
415
416 /* 3. Tuning rcvbuf, when connection enters established state. */
417 static void tcp_fixup_rcvbuf(struct sock *sk)
418 {
419         u32 mss = tcp_sk(sk)->advmss;
420         int rcvmem;
421
422         rcvmem = 2 * SKB_TRUESIZE(mss + MAX_TCP_HEADER) *
423                  tcp_default_init_rwnd(mss);
424
425         /* Dynamic Right Sizing (DRS) has 2 to 3 RTT latency
426          * Allow enough cushion so that sender is not limited by our window
427          */
428         if (sysctl_tcp_moderate_rcvbuf)
429                 rcvmem <<= 2;
430
431         if (sk->sk_rcvbuf < rcvmem)
432                 sk->sk_rcvbuf = min(rcvmem, sysctl_tcp_rmem[2]);
433 }
434
435 /* 4. Try to fixup all. It is made immediately after connection enters
436  *    established state.
437  */
438 void tcp_init_buffer_space(struct sock *sk)
439 {
440         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
441         int maxwin;
442
443         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK))
444                 tcp_fixup_rcvbuf(sk);
445         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK))
446                 tcp_sndbuf_expand(sk);
447
448         tp->rcvq_space.space = tp->rcv_wnd;
449         tcp_mstamp_refresh(tp);
450         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
451         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
452
453         maxwin = tcp_full_space(sk);
454
455         if (tp->window_clamp >= maxwin) {
456                 tp->window_clamp = maxwin;
457
458                 if (sysctl_tcp_app_win && maxwin > 4 * tp->advmss)
459                         tp->window_clamp = max(maxwin -
460                                                (maxwin >> sysctl_tcp_app_win),
461                                                4 * tp->advmss);
462         }
463
464         /* Force reservation of one segment. */
465         if (sysctl_tcp_app_win &&
466             tp->window_clamp > 2 * tp->advmss &&
467             tp->window_clamp + tp->advmss > maxwin)
468                 tp->window_clamp = max(2 * tp->advmss, maxwin - tp->advmss);
469
470         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, tp->window_clamp);
471         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
472 }
473
474 /* 5. Recalculate window clamp after socket hit its memory bounds. */
475 static void tcp_clamp_window(struct sock *sk)
476 {
477         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
478         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
479
480         icsk->icsk_ack.quick = 0;
481
482         if (sk->sk_rcvbuf < sysctl_tcp_rmem[2] &&
483             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK) &&
484             !tcp_under_memory_pressure(sk) &&
485             sk_memory_allocated(sk) < sk_prot_mem_limits(sk, 0)) {
486                 sk->sk_rcvbuf = min(atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc),
487                                     sysctl_tcp_rmem[2]);
488         }
489         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf)
490                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->window_clamp, 2U * tp->advmss);
491 }
492
493 /* Initialize RCV_MSS value.
494  * RCV_MSS is an our guess about MSS used by the peer.
495  * We haven't any direct information about the MSS.
496  * It's better to underestimate the RCV_MSS rather than overestimate.
497  * Overestimations make us ACKing less frequently than needed.
498  * Underestimations are more easy to detect and fix by tcp_measure_rcv_mss().
499  */
500 void tcp_initialize_rcv_mss(struct sock *sk)
501 {
502         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
503         unsigned int hint = min_t(unsigned int, tp->advmss, tp->mss_cache);
504
505         hint = min(hint, tp->rcv_wnd / 2);
506         hint = min(hint, TCP_MSS_DEFAULT);
507         hint = max(hint, TCP_MIN_MSS);
508
509         inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss = hint;
510 }
511 EXPORT_SYMBOL(tcp_initialize_rcv_mss);
512
513 /* Receiver "autotuning" code.
514  *
515  * The algorithm for RTT estimation w/o timestamps is based on
516  * Dynamic Right-Sizing (DRS) by Wu Feng and Mike Fisk of LANL.
517  * <http://public.lanl.gov/radiant/pubs.html#DRS>
518  *
519  * More detail on this code can be found at
520  * <http://staff.psc.edu/jheffner/>,
521  * though this reference is out of date.  A new paper
522  * is pending.
523  */
524 static void tcp_rcv_rtt_update(struct tcp_sock *tp, u32 sample, int win_dep)
525 {
526         u32 new_sample = tp->rcv_rtt_est.rtt_us;
527         long m = sample;
528
529         if (new_sample != 0) {
530                 /* If we sample in larger samples in the non-timestamp
531                  * case, we could grossly overestimate the RTT especially
532                  * with chatty applications or bulk transfer apps which
533                  * are stalled on filesystem I/O.
534                  *
535                  * Also, since we are only going for a minimum in the
536                  * non-timestamp case, we do not smooth things out
537                  * else with timestamps disabled convergence takes too
538                  * long.
539                  */
540                 if (!win_dep) {
541                         m -= (new_sample >> 3);
542                         new_sample += m;
543                 } else {
544                         m <<= 3;
545                         if (m < new_sample)
546                                 new_sample = m;
547                 }
548         } else {
549                 /* No previous measure. */
550                 new_sample = m << 3;
551         }
552
553         tp->rcv_rtt_est.rtt_us = new_sample;
554 }
555
556 static inline void tcp_rcv_rtt_measure(struct tcp_sock *tp)
557 {
558         u32 delta_us;
559
560         if (tp->rcv_rtt_est.time == 0)
561                 goto new_measure;
562         if (before(tp->rcv_nxt, tp->rcv_rtt_est.seq))
563                 return;
564         delta_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcv_rtt_est.time);
565         if (!delta_us)
566                 delta_us = 1;
567         tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 1);
568
569 new_measure:
570         tp->rcv_rtt_est.seq = tp->rcv_nxt + tp->rcv_wnd;
571         tp->rcv_rtt_est.time = tp->tcp_mstamp;
572 }
573
574 static inline void tcp_rcv_rtt_measure_ts(struct sock *sk,
575                                           const struct sk_buff *skb)
576 {
577         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
578
579         if (tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
580             (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq -
581              TCP_SKB_CB(skb)->seq >= inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss)) {
582                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
583                 u32 delta_us;
584
585                 if (!delta)
586                         delta = 1;
587                 delta_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
588                 tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 0);
589         }
590 }
591
592 /*
593  * This function should be called every time data is copied to user space.
594  * It calculates the appropriate TCP receive buffer space.
595  */
596 void tcp_rcv_space_adjust(struct sock *sk)
597 {
598         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
599         u32 copied;
600         int time;
601
602         tcp_mstamp_refresh(tp);
603         time = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcvq_space.time);
604         if (time < (tp->rcv_rtt_est.rtt_us >> 3) || tp->rcv_rtt_est.rtt_us == 0)
605                 return;
606
607         /* Number of bytes copied to user in last RTT */
608         copied = tp->copied_seq - tp->rcvq_space.seq;
609         if (copied <= tp->rcvq_space.space)
610                 goto new_measure;
611
612         /* A bit of theory :
613          * copied = bytes received in previous RTT, our base window
614          * To cope with packet losses, we need a 2x factor
615          * To cope with slow start, and sender growing its cwin by 100 %
616          * every RTT, we need a 4x factor, because the ACK we are sending
617          * now is for the next RTT, not the current one :
618          * <prev RTT . ><current RTT .. ><next RTT .... >
619          */
620
621         if (sysctl_tcp_moderate_rcvbuf &&
622             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
623                 int rcvmem, rcvbuf;
624                 u64 rcvwin;
625
626                 /* minimal window to cope with packet losses, assuming
627                  * steady state. Add some cushion because of small variations.
628                  */
629                 rcvwin = ((u64)copied << 1) + 16 * tp->advmss;
630
631                 /* If rate increased by 25%,
632                  *      assume slow start, rcvwin = 3 * copied
633                  * If rate increased by 50%,
634                  *      assume sender can use 2x growth, rcvwin = 4 * copied
635                  */
636                 if (copied >=
637                     tp->rcvq_space.space + (tp->rcvq_space.space >> 2)) {
638                         if (copied >=
639                             tp->rcvq_space.space + (tp->rcvq_space.space >> 1))
640                                 rcvwin <<= 1;
641                         else
642                                 rcvwin += (rcvwin >> 1);
643                 }
644
645                 rcvmem = SKB_TRUESIZE(tp->advmss + MAX_TCP_HEADER);
646                 while (tcp_win_from_space(rcvmem) < tp->advmss)
647                         rcvmem += 128;
648
649                 do_div(rcvwin, tp->advmss);
650                 rcvbuf = min_t(u64, rcvwin * rcvmem, sysctl_tcp_rmem[2]);
651                 if (rcvbuf > sk->sk_rcvbuf) {
652                         sk->sk_rcvbuf = rcvbuf;
653
654                         /* Make the window clamp follow along.  */
655                         tp->window_clamp = tcp_win_from_space(rcvbuf);
656                 }
657         }
658         tp->rcvq_space.space = copied;
659
660 new_measure:
661         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
662         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
663 }
664
665 /* There is something which you must keep in mind when you analyze the
666  * behavior of the tp->ato delayed ack timeout interval.  When a
667  * connection starts up, we want to ack as quickly as possible.  The
668  * problem is that "good" TCP's do slow start at the beginning of data
669  * transmission.  The means that until we send the first few ACK's the
670  * sender will sit on his end and only queue most of his data, because
671  * he can only send snd_cwnd unacked packets at any given time.  For
672  * each ACK we send, he increments snd_cwnd and transmits more of his
673  * queue.  -DaveM
674  */
675 static void tcp_event_data_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
676 {
677         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
678         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
679         u32 now;
680
681         inet_csk_schedule_ack(sk);
682
683         tcp_measure_rcv_mss(sk, skb);
684
685         tcp_rcv_rtt_measure(tp);
686
687         now = tcp_jiffies32;
688
689         if (!icsk->icsk_ack.ato) {
690                 /* The _first_ data packet received, initialize
691                  * delayed ACK engine.
692                  */
693                 tcp_incr_quickack(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
694                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
695         } else {
696                 int m = now - icsk->icsk_ack.lrcvtime;
697
698                 if (m <= TCP_ATO_MIN / 2) {
699                         /* The fastest case is the first. */
700                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + TCP_ATO_MIN / 2;
701                 } else if (m < icsk->icsk_ack.ato) {
702                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + m;
703                         if (icsk->icsk_ack.ato > icsk->icsk_rto)
704                                 icsk->icsk_ack.ato = icsk->icsk_rto;
705                 } else if (m > icsk->icsk_rto) {
706                         /* Too long gap. Apparently sender failed to
707                          * restart window, so that we send ACKs quickly.
708                          */
709                         tcp_incr_quickack(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
710                         sk_mem_reclaim(sk);
711                 }
712         }
713         icsk->icsk_ack.lrcvtime = now;
714
715         tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
716
717         if (skb->len >= 128)
718                 tcp_grow_window(sk, skb);
719 }
720
721 /* Called to compute a smoothed rtt estimate. The data fed to this
722  * routine either comes from timestamps, or from segments that were
723  * known _not_ to have been retransmitted [see Karn/Partridge
724  * Proceedings SIGCOMM 87]. The algorithm is from the SIGCOMM 88
725  * piece by Van Jacobson.
726  * NOTE: the next three routines used to be one big routine.
727  * To save cycles in the RFC 1323 implementation it was better to break
728  * it up into three procedures. -- erics
729  */
730 static void tcp_rtt_estimator(struct sock *sk, long mrtt_us)
731 {
732         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
733         long m = mrtt_us; /* RTT */
734         u32 srtt = tp->srtt_us;
735
736         /*      The following amusing code comes from Jacobson's
737          *      article in SIGCOMM '88.  Note that rtt and mdev
738          *      are scaled versions of rtt and mean deviation.
739          *      This is designed to be as fast as possible
740          *      m stands for "measurement".
741          *
742          *      On a 1990 paper the rto value is changed to:
743          *      RTO = rtt + 4 * mdev
744          *
745          * Funny. This algorithm seems to be very broken.
746          * These formulae increase RTO, when it should be decreased, increase
747          * too slowly, when it should be increased quickly, decrease too quickly
748          * etc. I guess in BSD RTO takes ONE value, so that it is absolutely
749          * does not matter how to _calculate_ it. Seems, it was trap
750          * that VJ failed to avoid. 8)
751          */
752         if (srtt != 0) {
753                 m -= (srtt >> 3);       /* m is now error in rtt est */
754                 srtt += m;              /* rtt = 7/8 rtt + 1/8 new */
755                 if (m < 0) {
756                         m = -m;         /* m is now abs(error) */
757                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
758                         /* This is similar to one of Eifel findings.
759                          * Eifel blocks mdev updates when rtt decreases.
760                          * This solution is a bit different: we use finer gain
761                          * for mdev in this case (alpha*beta).
762                          * Like Eifel it also prevents growth of rto,
763                          * but also it limits too fast rto decreases,
764                          * happening in pure Eifel.
765                          */
766                         if (m > 0)
767                                 m >>= 3;
768                 } else {
769                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
770                 }
771                 tp->mdev_us += m;               /* mdev = 3/4 mdev + 1/4 new */
772                 if (tp->mdev_us > tp->mdev_max_us) {
773                         tp->mdev_max_us = tp->mdev_us;
774                         if (tp->mdev_max_us > tp->rttvar_us)
775                                 tp->rttvar_us = tp->mdev_max_us;
776                 }
777                 if (after(tp->snd_una, tp->rtt_seq)) {
778                         if (tp->mdev_max_us < tp->rttvar_us)
779                                 tp->rttvar_us -= (tp->rttvar_us - tp->mdev_max_us) >> 2;
780                         tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
781                         tp->mdev_max_us = tcp_rto_min_us(sk);
782                 }
783         } else {
784                 /* no previous measure. */
785                 srtt = m << 3;          /* take the measured time to be rtt */
786                 tp->mdev_us = m << 1;   /* make sure rto = 3*rtt */
787                 tp->rttvar_us = max(tp->mdev_us, tcp_rto_min_us(sk));
788                 tp->mdev_max_us = tp->rttvar_us;
789                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
790         }
791         tp->srtt_us = max(1U, srtt);
792 }
793
794 /* Set the sk_pacing_rate to allow proper sizing of TSO packets.
795  * Note: TCP stack does not yet implement pacing.
796  * FQ packet scheduler can be used to implement cheap but effective
797  * TCP pacing, to smooth the burst on large writes when packets
798  * in flight is significantly lower than cwnd (or rwin)
799  */
800 int sysctl_tcp_pacing_ss_ratio __read_mostly = 200;
801 int sysctl_tcp_pacing_ca_ratio __read_mostly = 120;
802
803 static void tcp_update_pacing_rate(struct sock *sk)
804 {
805         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
806         u64 rate;
807
808         /* set sk_pacing_rate to 200 % of current rate (mss * cwnd / srtt) */
809         rate = (u64)tp->mss_cache * ((USEC_PER_SEC / 100) << 3);
810
811         /* current rate is (cwnd * mss) / srtt
812          * In Slow Start [1], set sk_pacing_rate to 200 % the current rate.
813          * In Congestion Avoidance phase, set it to 120 % the current rate.
814          *
815          * [1] : Normal Slow Start condition is (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh)
816          *       If snd_cwnd >= (tp->snd_ssthresh / 2), we are approaching
817          *       end of slow start and should slow down.
818          */
819         if (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh / 2)
820                 rate *= sysctl_tcp_pacing_ss_ratio;
821         else
822                 rate *= sysctl_tcp_pacing_ca_ratio;
823
824         rate *= max(tp->snd_cwnd, tp->packets_out);
825
826         if (likely(tp->srtt_us))
827                 do_div(rate, tp->srtt_us);
828
829         /* ACCESS_ONCE() is needed because sch_fq fetches sk_pacing_rate
830          * without any lock. We want to make sure compiler wont store
831          * intermediate values in this location.
832          */
833         ACCESS_ONCE(sk->sk_pacing_rate) = min_t(u64, rate,
834                                                 sk->sk_max_pacing_rate);
835 }
836
837 /* Calculate rto without backoff.  This is the second half of Van Jacobson's
838  * routine referred to above.
839  */
840 static void tcp_set_rto(struct sock *sk)
841 {
842         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
843         /* Old crap is replaced with new one. 8)
844          *
845          * More seriously:
846          * 1. If rtt variance happened to be less 50msec, it is hallucination.
847          *    It cannot be less due to utterly erratic ACK generation made
848          *    at least by solaris and freebsd. "Erratic ACKs" has _nothing_
849          *    to do with delayed acks, because at cwnd>2 true delack timeout
850          *    is invisible. Actually, Linux-2.4 also generates erratic
851          *    ACKs in some circumstances.
852          */
853         inet_csk(sk)->icsk_rto = __tcp_set_rto(tp);
854
855         /* 2. Fixups made earlier cannot be right.
856          *    If we do not estimate RTO correctly without them,
857          *    all the algo is pure shit and should be replaced
858          *    with correct one. It is exactly, which we pretend to do.
859          */
860
861         /* NOTE: clamping at TCP_RTO_MIN is not required, current algo
862          * guarantees that rto is higher.
863          */
864         tcp_bound_rto(sk);
865 }
866
867 __u32 tcp_init_cwnd(const struct tcp_sock *tp, const struct dst_entry *dst)
868 {
869         __u32 cwnd = (dst ? dst_metric(dst, RTAX_INITCWND) : 0);
870
871         if (!cwnd)
872                 cwnd = TCP_INIT_CWND;
873         return min_t(__u32, cwnd, tp->snd_cwnd_clamp);
874 }
875
876 /*
877  * Packet counting of FACK is based on in-order assumptions, therefore TCP
878  * disables it when reordering is detected
879  */
880 void tcp_disable_fack(struct tcp_sock *tp)
881 {
882         /* RFC3517 uses different metric in lost marker => reset on change */
883         if (tcp_is_fack(tp))
884                 tp->lost_skb_hint = NULL;
885         tp->rx_opt.sack_ok &= ~TCP_FACK_ENABLED;
886 }
887
888 /* Take a notice that peer is sending D-SACKs */
889 static void tcp_dsack_seen(struct tcp_sock *tp)
890 {
891         tp->rx_opt.sack_ok |= TCP_DSACK_SEEN;
892 }
893
894 static void tcp_update_reordering(struct sock *sk, const int metric,
895                                   const int ts)
896 {
897         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
898         int mib_idx;
899
900         if (WARN_ON_ONCE(metric < 0))
901                 return;
902
903         if (metric > tp->reordering) {
904                 tp->reordering = min(sysctl_tcp_max_reordering, metric);
905
906 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
907                 pr_debug("Disorder%d %d %u f%u s%u rr%d\n",
908                          tp->rx_opt.sack_ok, inet_csk(sk)->icsk_ca_state,
909                          tp->reordering,
910                          tp->fackets_out,
911                          tp->sacked_out,
912                          tp->undo_marker ? tp->undo_retrans : 0);
913 #endif
914                 tcp_disable_fack(tp);
915         }
916
917         tp->rack.reord = 1;
918
919         /* This exciting event is worth to be remembered. 8) */
920         if (ts)
921                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPTSREORDER;
922         else if (tcp_is_reno(tp))
923                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENOREORDER;
924         else if (tcp_is_fack(tp))
925                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFACKREORDER;
926         else
927                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKREORDER;
928
929         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
930 }
931
932 /* This must be called before lost_out is incremented */
933 static void tcp_verify_retransmit_hint(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
934 {
935         if ((!tp->retransmit_skb_hint && tp->retrans_out >= tp->lost_out) ||
936             (tp->retransmit_skb_hint &&
937              before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
938                     TCP_SKB_CB(tp->retransmit_skb_hint)->seq)))
939                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
940 }
941
942 /* Sum the number of packets on the wire we have marked as lost.
943  * There are two cases we care about here:
944  * a) Packet hasn't been marked lost (nor retransmitted),
945  *    and this is the first loss.
946  * b) Packet has been marked both lost and retransmitted,
947  *    and this means we think it was lost again.
948  */
949 static void tcp_sum_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
950 {
951         __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
952
953         if (!(sacked & TCPCB_LOST) ||
954             ((sacked & TCPCB_LOST) && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)))
955                 tp->lost += tcp_skb_pcount(skb);
956 }
957
958 static void tcp_skb_mark_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
959 {
960         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
961                 tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
962
963                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
964                 tcp_sum_lost(tp, skb);
965                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
966         }
967 }
968
969 void tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
970 {
971         tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
972
973         tcp_sum_lost(tp, skb);
974         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
975                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
976                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
977         }
978 }
979
980 /* This procedure tags the retransmission queue when SACKs arrive.
981  *
982  * We have three tag bits: SACKED(S), RETRANS(R) and LOST(L).
983  * Packets in queue with these bits set are counted in variables
984  * sacked_out, retrans_out and lost_out, correspondingly.
985  *
986  * Valid combinations are:
987  * Tag  InFlight        Description
988  * 0    1               - orig segment is in flight.
989  * S    0               - nothing flies, orig reached receiver.
990  * L    0               - nothing flies, orig lost by net.
991  * R    2               - both orig and retransmit are in flight.
992  * L|R  1               - orig is lost, retransmit is in flight.
993  * S|R  1               - orig reached receiver, retrans is still in flight.
994  * (L|S|R is logically valid, it could occur when L|R is sacked,
995  *  but it is equivalent to plain S and code short-curcuits it to S.
996  *  L|S is logically invalid, it would mean -1 packet in flight 8))
997  *
998  * These 6 states form finite state machine, controlled by the following events:
999  * 1. New ACK (+SACK) arrives. (tcp_sacktag_write_queue())
1000  * 2. Retransmission. (tcp_retransmit_skb(), tcp_xmit_retransmit_queue())
1001  * 3. Loss detection event of two flavors:
1002  *      A. Scoreboard estimator decided the packet is lost.
1003  *         A'. Reno "three dupacks" marks head of queue lost.
1004  *         A''. Its FACK modification, head until snd.fack is lost.
1005  *      B. SACK arrives sacking SND.NXT at the moment, when the
1006  *         segment was retransmitted.
1007  * 4. D-SACK added new rule: D-SACK changes any tag to S.
1008  *
1009  * It is pleasant to note, that state diagram turns out to be commutative,
1010  * so that we are allowed not to be bothered by order of our actions,
1011  * when multiple events arrive simultaneously. (see the function below).
1012  *
1013  * Reordering detection.
1014  * --------------------
1015  * Reordering metric is maximal distance, which a packet can be displaced
1016  * in packet stream. With SACKs we can estimate it:
1017  *
1018  * 1. SACK fills old hole and the corresponding segment was not
1019  *    ever retransmitted -> reordering. Alas, we cannot use it
1020  *    when segment was retransmitted.
1021  * 2. The last flaw is solved with D-SACK. D-SACK arrives
1022  *    for retransmitted and already SACKed segment -> reordering..
1023  * Both of these heuristics are not used in Loss state, when we cannot
1024  * account for retransmits accurately.
1025  *
1026  * SACK block validation.
1027  * ----------------------
1028  *
1029  * SACK block range validation checks that the received SACK block fits to
1030  * the expected sequence limits, i.e., it is between SND.UNA and SND.NXT.
1031  * Note that SND.UNA is not included to the range though being valid because
1032  * it means that the receiver is rather inconsistent with itself reporting
1033  * SACK reneging when it should advance SND.UNA. Such SACK block this is
1034  * perfectly valid, however, in light of RFC2018 which explicitly states
1035  * that "SACK block MUST reflect the newest segment.  Even if the newest
1036  * segment is going to be discarded ...", not that it looks very clever
1037  * in case of head skb. Due to potentional receiver driven attacks, we
1038  * choose to avoid immediate execution of a walk in write queue due to
1039  * reneging and defer head skb's loss recovery to standard loss recovery
1040  * procedure that will eventually trigger (nothing forbids us doing this).
1041  *
1042  * Implements also blockage to start_seq wrap-around. Problem lies in the
1043  * fact that though start_seq (s) is before end_seq (i.e., not reversed),
1044  * there's no guarantee that it will be before snd_nxt (n). The problem
1045  * happens when start_seq resides between end_seq wrap (e_w) and snd_nxt
1046  * wrap (s_w):
1047  *
1048  *         <- outs wnd ->                          <- wrapzone ->
1049  *         u     e      n                         u_w   e_w  s n_w
1050  *         |     |      |                          |     |   |  |
1051  * |<------------+------+----- TCP seqno space --------------+---------->|
1052  * ...-- <2^31 ->|                                           |<--------...
1053  * ...---- >2^31 ------>|                                    |<--------...
1054  *
1055  * Current code wouldn't be vulnerable but it's better still to discard such
1056  * crazy SACK blocks. Doing this check for start_seq alone closes somewhat
1057  * similar case (end_seq after snd_nxt wrap) as earlier reversed check in
1058  * snd_nxt wrap -> snd_una region will then become "well defined", i.e.,
1059  * equal to the ideal case (infinite seqno space without wrap caused issues).
1060  *
1061  * With D-SACK the lower bound is extended to cover sequence space below
1062  * SND.UNA down to undo_marker, which is the last point of interest. Yet
1063  * again, D-SACK block must not to go across snd_una (for the same reason as
1064  * for the normal SACK blocks, explained above). But there all simplicity
1065  * ends, TCP might receive valid D-SACKs below that. As long as they reside
1066  * fully below undo_marker they do not affect behavior in anyway and can
1067  * therefore be safely ignored. In rare cases (which are more or less
1068  * theoretical ones), the D-SACK will nicely cross that boundary due to skb
1069  * fragmentation and packet reordering past skb's retransmission. To consider
1070  * them correctly, the acceptable range must be extended even more though
1071  * the exact amount is rather hard to quantify. However, tp->max_window can
1072  * be used as an exaggerated estimate.
1073  */
1074 static bool tcp_is_sackblock_valid(struct tcp_sock *tp, bool is_dsack,
1075                                    u32 start_seq, u32 end_seq)
1076 {
1077         /* Too far in future, or reversed (interpretation is ambiguous) */
1078         if (after(end_seq, tp->snd_nxt) || !before(start_seq, end_seq))
1079                 return false;
1080
1081         /* Nasty start_seq wrap-around check (see comments above) */
1082         if (!before(start_seq, tp->snd_nxt))
1083                 return false;
1084
1085         /* In outstanding window? ...This is valid exit for D-SACKs too.
1086          * start_seq == snd_una is non-sensical (see comments above)
1087          */
1088         if (after(start_seq, tp->snd_una))
1089                 return true;
1090
1091         if (!is_dsack || !tp->undo_marker)
1092                 return false;
1093
1094         /* ...Then it's D-SACK, and must reside below snd_una completely */
1095         if (after(end_seq, tp->snd_una))
1096                 return false;
1097
1098         if (!before(start_seq, tp->undo_marker))
1099                 return true;
1100
1101         /* Too old */
1102         if (!after(end_seq, tp->undo_marker))
1103                 return false;
1104
1105         /* Undo_marker boundary crossing (overestimates a lot). Known already:
1106          *   start_seq < undo_marker and end_seq >= undo_marker.
1107          */
1108         return !before(start_seq, end_seq - tp->max_window);
1109 }
1110
1111 static bool tcp_check_dsack(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1112                             struct tcp_sack_block_wire *sp, int num_sacks,
1113                             u32 prior_snd_una)
1114 {
1115         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1116         u32 start_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].start_seq);
1117         u32 end_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].end_seq);
1118         bool dup_sack = false;
1119
1120         if (before(start_seq_0, TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq)) {
1121                 dup_sack = true;
1122                 tcp_dsack_seen(tp);
1123                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECV);
1124         } else if (num_sacks > 1) {
1125                 u32 end_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].end_seq);
1126                 u32 start_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].start_seq);
1127
1128                 if (!after(end_seq_0, end_seq_1) &&
1129                     !before(start_seq_0, start_seq_1)) {
1130                         dup_sack = true;
1131                         tcp_dsack_seen(tp);
1132                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
1133                                         LINUX_MIB_TCPDSACKOFORECV);
1134                 }
1135         }
1136
1137         /* D-SACK for already forgotten data... Do dumb counting. */
1138         if (dup_sack && tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1139             !after(end_seq_0, prior_snd_una) &&
1140             after(end_seq_0, tp->undo_marker))
1141                 tp->undo_retrans--;
1142
1143         return dup_sack;
1144 }
1145
1146 struct tcp_sacktag_state {
1147         int     reord;
1148         int     fack_count;
1149         /* Timestamps for earliest and latest never-retransmitted segment
1150          * that was SACKed. RTO needs the earliest RTT to stay conservative,
1151          * but congestion control should still get an accurate delay signal.
1152          */
1153         u64     first_sackt;
1154         u64     last_sackt;
1155         struct rate_sample *rate;
1156         int     flag;
1157 };
1158
1159 /* Check if skb is fully within the SACK block. In presence of GSO skbs,
1160  * the incoming SACK may not exactly match but we can find smaller MSS
1161  * aligned portion of it that matches. Therefore we might need to fragment
1162  * which may fail and creates some hassle (caller must handle error case
1163  * returns).
1164  *
1165  * FIXME: this could be merged to shift decision code
1166  */
1167 static int tcp_match_skb_to_sack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1168                                   u32 start_seq, u32 end_seq)
1169 {
1170         int err;
1171         bool in_sack;
1172         unsigned int pkt_len;
1173         unsigned int mss;
1174
1175         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1176                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1177
1178         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1 && !in_sack &&
1179             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq)) {
1180                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1181                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1182
1183                 if (!in_sack) {
1184                         pkt_len = start_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1185                         if (pkt_len < mss)
1186                                 pkt_len = mss;
1187                 } else {
1188                         pkt_len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1189                         if (pkt_len < mss)
1190                                 return -EINVAL;
1191                 }
1192
1193                 /* Round if necessary so that SACKs cover only full MSSes
1194                  * and/or the remaining small portion (if present)
1195                  */
1196                 if (pkt_len > mss) {
1197                         unsigned int new_len = (pkt_len / mss) * mss;
1198                         if (!in_sack && new_len < pkt_len)
1199                                 new_len += mss;
1200                         pkt_len = new_len;
1201                 }
1202
1203                 if (pkt_len >= skb->len && !in_sack)
1204                         return 0;
1205
1206                 err = tcp_fragment(sk, skb, pkt_len, mss, GFP_ATOMIC);
1207                 if (err < 0)
1208                         return err;
1209         }
1210
1211         return in_sack;
1212 }
1213
1214 /* Mark the given newly-SACKed range as such, adjusting counters and hints. */
1215 static u8 tcp_sacktag_one(struct sock *sk,
1216                           struct tcp_sacktag_state *state, u8 sacked,
1217                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1218                           int dup_sack, int pcount,
1219                           u64 xmit_time)
1220 {
1221         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1222         int fack_count = state->fack_count;
1223
1224         /* Account D-SACK for retransmitted packet. */
1225         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1226                 if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1227                     after(end_seq, tp->undo_marker))
1228                         tp->undo_retrans = max_t(int, 0, tp->undo_retrans - pcount);
1229                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1230                         state->reord = min(fack_count, state->reord);
1231         }
1232
1233         /* Nothing to do; acked frame is about to be dropped (was ACKed). */
1234         if (!after(end_seq, tp->snd_una))
1235                 return sacked;
1236
1237         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
1238                 tcp_rack_advance(tp, sacked, end_seq, xmit_time);
1239
1240                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1241                         /* If the segment is not tagged as lost,
1242                          * we do not clear RETRANS, believing
1243                          * that retransmission is still in flight.
1244                          */
1245                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1246                                 sacked &= ~(TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS);
1247                                 tp->lost_out -= pcount;
1248                                 tp->retrans_out -= pcount;
1249                         }
1250                 } else {
1251                         if (!(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1252                                 /* New sack for not retransmitted frame,
1253                                  * which was in hole. It is reordering.
1254                                  */
1255                                 if (before(start_seq,
1256                                            tcp_highest_sack_seq(tp)))
1257                                         state->reord = min(fack_count,
1258                                                            state->reord);
1259                                 if (!after(end_seq, tp->high_seq))
1260                                         state->flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
1261                                 if (state->first_sackt == 0)
1262                                         state->first_sackt = xmit_time;
1263                                 state->last_sackt = xmit_time;
1264                         }
1265
1266                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1267                                 sacked &= ~TCPCB_LOST;
1268                                 tp->lost_out -= pcount;
1269                         }
1270                 }
1271
1272                 sacked |= TCPCB_SACKED_ACKED;
1273                 state->flag |= FLAG_DATA_SACKED;
1274                 tp->sacked_out += pcount;
1275                 tp->delivered += pcount;  /* Out-of-order packets delivered */
1276
1277                 fack_count += pcount;
1278
1279                 /* Lost marker hint past SACKed? Tweak RFC3517 cnt */
1280                 if (!tcp_is_fack(tp) && tp->lost_skb_hint &&
1281                     before(start_seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq))
1282                         tp->lost_cnt_hint += pcount;
1283
1284                 if (fack_count > tp->fackets_out)
1285                         tp->fackets_out = fack_count;
1286         }
1287
1288         /* D-SACK. We can detect redundant retransmission in S|R and plain R
1289          * frames and clear it. undo_retrans is decreased above, L|R frames
1290          * are accounted above as well.
1291          */
1292         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)) {
1293                 sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1294                 tp->retrans_out -= pcount;
1295         }
1296
1297         return sacked;
1298 }
1299
1300 /* Shift newly-SACKed bytes from this skb to the immediately previous
1301  * already-SACKed sk_buff. Mark the newly-SACKed bytes as such.
1302  */
1303 static bool tcp_shifted_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1304                             struct tcp_sacktag_state *state,
1305                             unsigned int pcount, int shifted, int mss,
1306                             bool dup_sack)
1307 {
1308         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1309         struct sk_buff *prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1310         u32 start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;   /* start of newly-SACKed */
1311         u32 end_seq = start_seq + shifted;      /* end of newly-SACKed */
1312
1313         BUG_ON(!pcount);
1314
1315         /* Adjust counters and hints for the newly sacked sequence
1316          * range but discard the return value since prev is already
1317          * marked. We must tag the range first because the seq
1318          * advancement below implicitly advances
1319          * tcp_highest_sack_seq() when skb is highest_sack.
1320          */
1321         tcp_sacktag_one(sk, state, TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1322                         start_seq, end_seq, dup_sack, pcount,
1323                         skb->skb_mstamp);
1324         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1325
1326         if (skb == tp->lost_skb_hint)
1327                 tp->lost_cnt_hint += pcount;
1328
1329         TCP_SKB_CB(prev)->end_seq += shifted;
1330         TCP_SKB_CB(skb)->seq += shifted;
1331
1332         tcp_skb_pcount_add(prev, pcount);
1333         WARN_ON_ONCE(tcp_skb_pcount(skb) < pcount);
1334         tcp_skb_pcount_add(skb, -pcount);
1335
1336         /* When we're adding to gso_segs == 1, gso_size will be zero,
1337          * in theory this shouldn't be necessary but as long as DSACK
1338          * code can come after this skb later on it's better to keep
1339          * setting gso_size to something.
1340          */
1341         if (!TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size)
1342                 TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size = mss;
1343
1344         /* CHECKME: To clear or not to clear? Mimics normal skb currently */
1345         if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1346                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1347
1348         /* Difference in this won't matter, both ACKed by the same cumul. ACK */
1349         TCP_SKB_CB(prev)->sacked |= (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS);
1350
1351         if (skb->len > 0) {
1352                 BUG_ON(!tcp_skb_pcount(skb));
1353                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTED);
1354                 return false;
1355         }
1356
1357         /* Whole SKB was eaten :-) */
1358
1359         if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
1360                 tp->retransmit_skb_hint = prev;
1361         if (skb == tp->lost_skb_hint) {
1362                 tp->lost_skb_hint = prev;
1363                 tp->lost_cnt_hint -= tcp_skb_pcount(prev);
1364         }
1365
1366         TCP_SKB_CB(prev)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1367         TCP_SKB_CB(prev)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1368         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1369                 TCP_SKB_CB(prev)->end_seq++;
1370
1371         if (skb == tcp_highest_sack(sk))
1372                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1373
1374         tcp_skb_collapse_tstamp(prev, skb);
1375         if (unlikely(TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp))
1376                 TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp = 0;
1377
1378         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1379         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1380
1381         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKMERGED);
1382
1383         return true;
1384 }
1385
1386 /* I wish gso_size would have a bit more sane initialization than
1387  * something-or-zero which complicates things
1388  */
1389 static int tcp_skb_seglen(const struct sk_buff *skb)
1390 {
1391         return tcp_skb_pcount(skb) == 1 ? skb->len : tcp_skb_mss(skb);
1392 }
1393
1394 /* Shifting pages past head area doesn't work */
1395 static int skb_can_shift(const struct sk_buff *skb)
1396 {
1397         return !skb_headlen(skb) && skb_is_nonlinear(skb);
1398 }
1399
1400 int tcp_skb_shift(struct sk_buff *to, struct sk_buff *from,
1401                   int pcount, int shiftlen)
1402 {
1403         /* TCP min gso_size is 8 bytes (TCP_MIN_GSO_SIZE)
1404          * Since TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_segs is 16 bits, we need
1405          * to make sure not storing more than 65535 * 8 bytes per skb,
1406          * even if current MSS is bigger.
1407          */
1408         if (unlikely(to->len + shiftlen >= 65535 * TCP_MIN_GSO_SIZE))
1409                 return 0;
1410         if (unlikely(tcp_skb_pcount(to) + pcount > 65535))
1411                 return 0;
1412         return skb_shift(to, from, shiftlen);
1413 }
1414
1415 /* Try collapsing SACK blocks spanning across multiple skbs to a single
1416  * skb.
1417  */
1418 static struct sk_buff *tcp_shift_skb_data(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1419                                           struct tcp_sacktag_state *state,
1420                                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1421                                           bool dup_sack)
1422 {
1423         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1424         struct sk_buff *prev;
1425         int mss;
1426         int next_pcount;
1427         int pcount = 0;
1428         int len;
1429         int in_sack;
1430
1431         if (!sk_can_gso(sk))
1432                 goto fallback;
1433
1434         /* Normally R but no L won't result in plain S */
1435         if (!dup_sack &&
1436             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS)) == TCPCB_SACKED_RETRANS)
1437                 goto fallback;
1438         if (!skb_can_shift(skb))
1439                 goto fallback;
1440         /* This frame is about to be dropped (was ACKed). */
1441         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1442                 goto fallback;
1443
1444         /* Can only happen with delayed DSACK + discard craziness */
1445         if (unlikely(skb == tcp_write_queue_head(sk)))
1446                 goto fallback;
1447         prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1448
1449         if ((TCP_SKB_CB(prev)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED)
1450                 goto fallback;
1451
1452         if (!tcp_skb_can_collapse_to(prev))
1453                 goto fallback;
1454
1455         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1456                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1457
1458         if (in_sack) {
1459                 len = skb->len;
1460                 pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1461                 mss = tcp_skb_seglen(skb);
1462
1463                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1464                  * drop this restriction as unnecessary
1465                  */
1466                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1467                         goto fallback;
1468         } else {
1469                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq))
1470                         goto noop;
1471                 /* CHECKME: This is non-MSS split case only?, this will
1472                  * cause skipped skbs due to advancing loop btw, original
1473                  * has that feature too
1474                  */
1475                 if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1476                         goto noop;
1477
1478                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1479                 if (!in_sack) {
1480                         /* TODO: head merge to next could be attempted here
1481                          * if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end_seq)),
1482                          * though it might not be worth of the additional hassle
1483                          *
1484                          * ...we can probably just fallback to what was done
1485                          * previously. We could try merging non-SACKed ones
1486                          * as well but it probably isn't going to buy off
1487                          * because later SACKs might again split them, and
1488                          * it would make skb timestamp tracking considerably
1489                          * harder problem.
1490                          */
1491                         goto fallback;
1492                 }
1493
1494                 len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1495                 BUG_ON(len < 0);
1496                 BUG_ON(len > skb->len);
1497
1498                 /* MSS boundaries should be honoured or else pcount will
1499                  * severely break even though it makes things bit trickier.
1500                  * Optimize common case to avoid most of the divides
1501                  */
1502                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1503
1504                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1505                  * drop this restriction as unnecessary
1506                  */
1507                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1508                         goto fallback;
1509
1510                 if (len == mss) {
1511                         pcount = 1;
1512                 } else if (len < mss) {
1513                         goto noop;
1514                 } else {
1515                         pcount = len / mss;
1516                         len = pcount * mss;
1517                 }
1518         }
1519
1520         /* tcp_sacktag_one() won't SACK-tag ranges below snd_una */
1521         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->seq + len, tp->snd_una))
1522                 goto fallback;
1523
1524         if (!tcp_skb_shift(prev, skb, pcount, len))
1525                 goto fallback;
1526         if (!tcp_shifted_skb(sk, skb, state, pcount, len, mss, dup_sack))
1527                 goto out;
1528
1529         /* Hole filled allows collapsing with the next as well, this is very
1530          * useful when hole on every nth skb pattern happens
1531          */
1532         if (prev == tcp_write_queue_tail(sk))
1533                 goto out;
1534         skb = tcp_write_queue_next(sk, prev);
1535
1536         if (!skb_can_shift(skb) ||
1537             (skb == tcp_send_head(sk)) ||
1538             ((TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED) ||
1539             (mss != tcp_skb_seglen(skb)))
1540                 goto out;
1541
1542         len = skb->len;
1543         next_pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1544         if (tcp_skb_shift(prev, skb, next_pcount, len)) {
1545                 pcount += next_pcount;
1546                 tcp_shifted_skb(sk, skb, state, next_pcount, len, mss, 0);
1547         }
1548 out:
1549         state->fack_count += pcount;
1550         return prev;
1551
1552 noop:
1553         return skb;
1554
1555 fallback:
1556         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTFALLBACK);
1557         return NULL;
1558 }
1559
1560 static struct sk_buff *tcp_sacktag_walk(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1561                                         struct tcp_sack_block *next_dup,
1562                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1563                                         u32 start_seq, u32 end_seq,
1564                                         bool dup_sack_in)
1565 {
1566         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1567         struct sk_buff *tmp;
1568
1569         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1570                 int in_sack = 0;
1571                 bool dup_sack = dup_sack_in;
1572
1573                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1574                         break;
1575
1576                 /* queue is in-order => we can short-circuit the walk early */
1577                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq))
1578                         break;
1579
1580                 if (next_dup  &&
1581                     before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, next_dup->end_seq)) {
1582                         in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1583                                                         next_dup->start_seq,
1584                                                         next_dup->end_seq);
1585                         if (in_sack > 0)
1586                                 dup_sack = true;
1587                 }
1588
1589                 /* skb reference here is a bit tricky to get right, since
1590                  * shifting can eat and free both this skb and the next,
1591                  * so not even _safe variant of the loop is enough.
1592                  */
1593                 if (in_sack <= 0) {
1594                         tmp = tcp_shift_skb_data(sk, skb, state,
1595                                                  start_seq, end_seq, dup_sack);
1596                         if (tmp) {
1597                                 if (tmp != skb) {
1598                                         skb = tmp;
1599                                         continue;
1600                                 }
1601
1602                                 in_sack = 0;
1603                         } else {
1604                                 in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1605                                                                 start_seq,
1606                                                                 end_seq);
1607                         }
1608                 }
1609
1610                 if (unlikely(in_sack < 0))
1611                         break;
1612
1613                 if (in_sack) {
1614                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked =
1615                                 tcp_sacktag_one(sk,
1616                                                 state,
1617                                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1618                                                 TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1619                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq,
1620                                                 dup_sack,
1621                                                 tcp_skb_pcount(skb),
1622                                                 skb->skb_mstamp);
1623                         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1624
1625                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1626                                     tcp_highest_sack_seq(tp)))
1627                                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1628                 }
1629
1630                 state->fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1631         }
1632         return skb;
1633 }
1634
1635 /* Avoid all extra work that is being done by sacktag while walking in
1636  * a normal way
1637  */
1638 static struct sk_buff *tcp_sacktag_skip(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1639                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1640                                         u32 skip_to_seq)
1641 {
1642         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1643                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1644                         break;
1645
1646                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, skip_to_seq))
1647                         break;
1648
1649                 state->fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1650         }
1651         return skb;
1652 }
1653
1654 static struct sk_buff *tcp_maybe_skipping_dsack(struct sk_buff *skb,
1655                                                 struct sock *sk,
1656                                                 struct tcp_sack_block *next_dup,
1657                                                 struct tcp_sacktag_state *state,
1658                                                 u32 skip_to_seq)
1659 {
1660         if (!next_dup)
1661                 return skb;
1662
1663         if (before(next_dup->start_seq, skip_to_seq)) {
1664                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, next_dup->start_seq);
1665                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, NULL, state,
1666                                        next_dup->start_seq, next_dup->end_seq,
1667                                        1);
1668         }
1669
1670         return skb;
1671 }
1672
1673 static int tcp_sack_cache_ok(const struct tcp_sock *tp, const struct tcp_sack_block *cache)
1674 {
1675         return cache < tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1676 }
1677
1678 static int
1679 tcp_sacktag_write_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1680                         u32 prior_snd_una, struct tcp_sacktag_state *state)
1681 {
1682         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1683         const unsigned char *ptr = (skb_transport_header(ack_skb) +
1684                                     TCP_SKB_CB(ack_skb)->sacked);
1685         struct tcp_sack_block_wire *sp_wire = (struct tcp_sack_block_wire *)(ptr+2);
1686         struct tcp_sack_block sp[TCP_NUM_SACKS];
1687         struct tcp_sack_block *cache;
1688         struct sk_buff *skb;
1689         int num_sacks = min(TCP_NUM_SACKS, (ptr[1] - TCPOLEN_SACK_BASE) >> 3);
1690         int used_sacks;
1691         bool found_dup_sack = false;
1692         int i, j;
1693         int first_sack_index;
1694
1695         state->flag = 0;
1696         state->reord = tp->packets_out;
1697
1698         if (!tp->sacked_out) {
1699                 if (WARN_ON(tp->fackets_out))
1700                         tp->fackets_out = 0;
1701                 tcp_highest_sack_reset(sk);
1702         }
1703
1704         found_dup_sack = tcp_check_dsack(sk, ack_skb, sp_wire,
1705                                          num_sacks, prior_snd_una);
1706         if (found_dup_sack) {
1707                 state->flag |= FLAG_DSACKING_ACK;
1708                 tp->delivered++; /* A spurious retransmission is delivered */
1709         }
1710
1711         /* Eliminate too old ACKs, but take into
1712          * account more or less fresh ones, they can
1713          * contain valid SACK info.
1714          */
1715         if (before(TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq, prior_snd_una - tp->max_window))
1716                 return 0;
1717
1718         if (!tp->packets_out)
1719                 goto out;
1720
1721         used_sacks = 0;
1722         first_sack_index = 0;
1723         for (i = 0; i < num_sacks; i++) {
1724                 bool dup_sack = !i && found_dup_sack;
1725
1726                 sp[used_sacks].start_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].start_seq);
1727                 sp[used_sacks].end_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].end_seq);
1728
1729                 if (!tcp_is_sackblock_valid(tp, dup_sack,
1730                                             sp[used_sacks].start_seq,
1731                                             sp[used_sacks].end_seq)) {
1732                         int mib_idx;
1733
1734                         if (dup_sack) {
1735                                 if (!tp->undo_marker)
1736                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDNOUNDO;
1737                                 else
1738                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDOLD;
1739                         } else {
1740                                 /* Don't count olds caused by ACK reordering */
1741                                 if ((TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq != tp->snd_una) &&
1742                                     !after(sp[used_sacks].end_seq, tp->snd_una))
1743                                         continue;
1744                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKDISCARD;
1745                         }
1746
1747                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
1748                         if (i == 0)
1749                                 first_sack_index = -1;
1750                         continue;
1751                 }
1752
1753                 /* Ignore very old stuff early */
1754                 if (!after(sp[used_sacks].end_seq, prior_snd_una)) {
1755                         if (i == 0)
1756                                 first_sack_index = -1;
1757                         continue;
1758                 }
1759
1760                 used_sacks++;
1761         }
1762
1763         /* order SACK blocks to allow in order walk of the retrans queue */
1764         for (i = used_sacks - 1; i > 0; i--) {
1765                 for (j = 0; j < i; j++) {
1766                         if (after(sp[j].start_seq, sp[j + 1].start_seq)) {
1767                                 swap(sp[j], sp[j + 1]);
1768
1769                                 /* Track where the first SACK block goes to */
1770                                 if (j == first_sack_index)
1771                                         first_sack_index = j + 1;
1772                         }
1773                 }
1774         }
1775
1776         skb = tcp_write_queue_head(sk);
1777         state->fack_count = 0;
1778         i = 0;
1779
1780         if (!tp->sacked_out) {
1781                 /* It's already past, so skip checking against it */
1782                 cache = tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1783         } else {
1784                 cache = tp->recv_sack_cache;
1785                 /* Skip empty blocks in at head of the cache */
1786                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !cache->start_seq &&
1787                        !cache->end_seq)
1788                         cache++;
1789         }
1790
1791         while (i < used_sacks) {
1792                 u32 start_seq = sp[i].start_seq;
1793                 u32 end_seq = sp[i].end_seq;
1794                 bool dup_sack = (found_dup_sack && (i == first_sack_index));
1795                 struct tcp_sack_block *next_dup = NULL;
1796
1797                 if (found_dup_sack && ((i + 1) == first_sack_index))
1798                         next_dup = &sp[i + 1];
1799
1800                 /* Skip too early cached blocks */
1801                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) &&
1802                        !before(start_seq, cache->end_seq))
1803                         cache++;
1804
1805                 /* Can skip some work by looking recv_sack_cache? */
1806                 if (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !dup_sack &&
1807                     after(end_seq, cache->start_seq)) {
1808
1809                         /* Head todo? */
1810                         if (before(start_seq, cache->start_seq)) {
1811                                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state,
1812                                                        start_seq);
1813                                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup,
1814                                                        state,
1815                                                        start_seq,
1816                                                        cache->start_seq,
1817                                                        dup_sack);
1818                         }
1819
1820                         /* Rest of the block already fully processed? */
1821                         if (!after(end_seq, cache->end_seq))
1822                                 goto advance_sp;
1823
1824                         skb = tcp_maybe_skipping_dsack(skb, sk, next_dup,
1825                                                        state,
1826                                                        cache->end_seq);
1827
1828                         /* ...tail remains todo... */
1829                         if (tcp_highest_sack_seq(tp) == cache->end_seq) {
1830                                 /* ...but better entrypoint exists! */
1831                                 skb = tcp_highest_sack(sk);
1832                                 if (!skb)
1833                                         break;
1834                                 state->fack_count = tp->fackets_out;
1835                                 cache++;
1836                                 goto walk;
1837                         }
1838
1839                         skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, cache->end_seq);
1840                         /* Check overlap against next cached too (past this one already) */
1841                         cache++;
1842                         continue;
1843                 }
1844
1845                 if (!before(start_seq, tcp_highest_sack_seq(tp))) {
1846                         skb = tcp_highest_sack(sk);
1847                         if (!skb)
1848                                 break;
1849                         state->fack_count = tp->fackets_out;
1850                 }
1851                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, start_seq);
1852
1853 walk:
1854                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup, state,
1855                                        start_seq, end_seq, dup_sack);
1856
1857 advance_sp:
1858                 i++;
1859         }
1860
1861         /* Clear the head of the cache sack blocks so we can skip it next time */
1862         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache) - used_sacks; i++) {
1863                 tp->recv_sack_cache[i].start_seq = 0;
1864                 tp->recv_sack_cache[i].end_seq = 0;
1865         }
1866         for (j = 0; j < used_sacks; j++)
1867                 tp->recv_sack_cache[i++] = sp[j];
1868
1869         if ((state->reord < tp->fackets_out) &&
1870             ((inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) || tp->undo_marker))
1871                 tcp_update_reordering(sk, tp->fackets_out - state->reord, 0);
1872
1873         tcp_verify_left_out(tp);
1874 out:
1875
1876 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
1877         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
1878         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
1879         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
1880         WARN_ON((int)tcp_packets_in_flight(tp) < 0);
1881 #endif
1882         return state->flag;
1883 }
1884
1885 /* Limits sacked_out so that sum with lost_out isn't ever larger than
1886  * packets_out. Returns false if sacked_out adjustement wasn't necessary.
1887  */
1888 static bool tcp_limit_reno_sacked(struct tcp_sock *tp)
1889 {
1890         u32 holes;
1891
1892         holes = max(tp->lost_out, 1U);
1893         holes = min(holes, tp->packets_out);
1894
1895         if ((tp->sacked_out + holes) > tp->packets_out) {
1896                 tp->sacked_out = tp->packets_out - holes;
1897                 return true;
1898         }
1899         return false;
1900 }
1901
1902 /* If we receive more dupacks than we expected counting segments
1903  * in assumption of absent reordering, interpret this as reordering.
1904  * The only another reason could be bug in receiver TCP.
1905  */
1906 static void tcp_check_reno_reordering(struct sock *sk, const int addend)
1907 {
1908         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1909         if (tcp_limit_reno_sacked(tp))
1910                 tcp_update_reordering(sk, tp->packets_out + addend, 0);
1911 }
1912
1913 /* Emulate SACKs for SACKless connection: account for a new dupack. */
1914
1915 static void tcp_add_reno_sack(struct sock *sk)
1916 {
1917         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1918         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
1919
1920         tp->sacked_out++;
1921         tcp_check_reno_reordering(sk, 0);
1922         if (tp->sacked_out > prior_sacked)
1923                 tp->delivered++; /* Some out-of-order packet is delivered */
1924         tcp_verify_left_out(tp);
1925 }
1926
1927 /* Account for ACK, ACKing some data in Reno Recovery phase. */
1928
1929 static void tcp_remove_reno_sacks(struct sock *sk, int acked)
1930 {
1931         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1932
1933         if (acked > 0) {
1934                 /* One ACK acked hole. The rest eat duplicate ACKs. */
1935                 tp->delivered += max_t(int, acked - tp->sacked_out, 1);
1936                 if (acked - 1 >= tp->sacked_out)
1937                         tp->sacked_out = 0;
1938                 else
1939                         tp->sacked_out -= acked - 1;
1940         }
1941         tcp_check_reno_reordering(sk, acked);
1942         tcp_verify_left_out(tp);
1943 }
1944
1945 static inline void tcp_reset_reno_sack(struct tcp_sock *tp)
1946 {
1947         tp->sacked_out = 0;
1948 }
1949
1950 void tcp_clear_retrans(struct tcp_sock *tp)
1951 {
1952         tp->retrans_out = 0;
1953         tp->lost_out = 0;
1954         tp->undo_marker = 0;
1955         tp->undo_retrans = -1;
1956         tp->fackets_out = 0;
1957         tp->sacked_out = 0;
1958 }
1959
1960 static inline void tcp_init_undo(struct tcp_sock *tp)
1961 {
1962         tp->undo_marker = tp->snd_una;
1963         /* Retransmission still in flight may cause DSACKs later. */
1964         tp->undo_retrans = tp->retrans_out ? : -1;
1965 }
1966
1967 /* Enter Loss state. If we detect SACK reneging, forget all SACK information
1968  * and reset tags completely, otherwise preserve SACKs. If receiver
1969  * dropped its ofo queue, we will know this due to reneging detection.
1970  */
1971 void tcp_enter_loss(struct sock *sk)
1972 {
1973         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1974         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1975         struct net *net = sock_net(sk);
1976         struct sk_buff *skb;
1977         bool new_recovery = icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_Recovery;
1978         bool is_reneg;                  /* is receiver reneging on SACKs? */
1979         bool mark_lost;
1980
1981         /* Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window. */
1982         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder ||
1983             !after(tp->high_seq, tp->snd_una) ||
1984             (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss && !icsk->icsk_retransmits)) {
1985                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1986                 tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
1987                 tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
1988                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_LOSS);
1989                 tcp_init_undo(tp);
1990         }
1991         tp->snd_cwnd       = 1;
1992         tp->snd_cwnd_cnt   = 0;
1993         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1994
1995         tp->retrans_out = 0;
1996         tp->lost_out = 0;
1997
1998         if (tcp_is_reno(tp))
1999                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2000
2001         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2002         is_reneg = skb && (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED);
2003         if (is_reneg) {
2004                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSACKRENEGING);
2005                 tp->sacked_out = 0;
2006                 tp->fackets_out = 0;
2007                 /* Mark SACK reneging until we recover from this loss event. */
2008                 tp->is_sack_reneg = 1;
2009         }
2010         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2011
2012         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2013                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2014                         break;
2015
2016                 mark_lost = (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) ||
2017                              is_reneg);
2018                 if (mark_lost)
2019                         tcp_sum_lost(tp, skb);
2020                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= (~TCPCB_TAGBITS)|TCPCB_SACKED_ACKED;
2021                 if (mark_lost) {
2022                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_ACKED;
2023                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
2024                         tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
2025                 }
2026         }
2027         tcp_verify_left_out(tp);
2028
2029         /* Timeout in disordered state after receiving substantial DUPACKs
2030          * suggests that the degree of reordering is over-estimated.
2031          */
2032         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder &&
2033             tp->sacked_out >= net->ipv4.sysctl_tcp_reordering)
2034                 tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
2035                                        net->ipv4.sysctl_tcp_reordering);
2036         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2037         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2038         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2039
2040         /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 1: retransmit SND.UNA if no previous
2041          * loss recovery is underway except recurring timeout(s) on
2042          * the same SND.UNA (sec 3.2). Disable F-RTO on path MTU probing
2043          */
2044         tp->frto = sysctl_tcp_frto &&
2045                    (new_recovery || icsk->icsk_retransmits) &&
2046                    !inet_csk(sk)->icsk_mtup.probe_size;
2047 }
2048
2049 /* If ACK arrived pointing to a remembered SACK, it means that our
2050  * remembered SACKs do not reflect real state of receiver i.e.
2051  * receiver _host_ is heavily congested (or buggy).
2052  *
2053  * To avoid big spurious retransmission bursts due to transient SACK
2054  * scoreboard oddities that look like reneging, we give the receiver a
2055  * little time (max(RTT/2, 10ms)) to send us some more ACKs that will
2056  * restore sanity to the SACK scoreboard. If the apparent reneging
2057  * persists until this RTO then we'll clear the SACK scoreboard.
2058  */
2059 static bool tcp_check_sack_reneging(struct sock *sk, int flag)
2060 {
2061         if (flag & FLAG_SACK_RENEGING &&
2062             flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED) {
2063                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2064                 unsigned long delay = max(usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 4),
2065                                           msecs_to_jiffies(10));
2066
2067                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2068                                           delay, TCP_RTO_MAX);
2069                 return true;
2070         }
2071         return false;
2072 }
2073
2074 static inline int tcp_fackets_out(const struct tcp_sock *tp)
2075 {
2076         return tcp_is_reno(tp) ? tp->sacked_out + 1 : tp->fackets_out;
2077 }
2078
2079 /* Heurestics to calculate number of duplicate ACKs. There's no dupACKs
2080  * counter when SACK is enabled (without SACK, sacked_out is used for
2081  * that purpose).
2082  *
2083  * Instead, with FACK TCP uses fackets_out that includes both SACKed
2084  * segments up to the highest received SACK block so far and holes in
2085  * between them.
2086  *
2087  * With reordering, holes may still be in flight, so RFC3517 recovery
2088  * uses pure sacked_out (total number of SACKed segments) even though
2089  * it violates the RFC that uses duplicate ACKs, often these are equal
2090  * but when e.g. out-of-window ACKs or packet duplication occurs,
2091  * they differ. Since neither occurs due to loss, TCP should really
2092  * ignore them.
2093  */
2094 static inline int tcp_dupack_heuristics(const struct tcp_sock *tp)
2095 {
2096         return tcp_is_fack(tp) ? tp->fackets_out : tp->sacked_out + 1;
2097 }
2098
2099 /* Linux NewReno/SACK/FACK/ECN state machine.
2100  * --------------------------------------
2101  *
2102  * "Open"       Normal state, no dubious events, fast path.
2103  * "Disorder"   In all the respects it is "Open",
2104  *              but requires a bit more attention. It is entered when
2105  *              we see some SACKs or dupacks. It is split of "Open"
2106  *              mainly to move some processing from fast path to slow one.
2107  * "CWR"        CWND was reduced due to some Congestion Notification event.
2108  *              It can be ECN, ICMP source quench, local device congestion.
2109  * "Recovery"   CWND was reduced, we are fast-retransmitting.
2110  * "Loss"       CWND was reduced due to RTO timeout or SACK reneging.
2111  *
2112  * tcp_fastretrans_alert() is entered:
2113  * - each incoming ACK, if state is not "Open"
2114  * - when arrived ACK is unusual, namely:
2115  *      * SACK
2116  *      * Duplicate ACK.
2117  *      * ECN ECE.
2118  *
2119  * Counting packets in flight is pretty simple.
2120  *
2121  *      in_flight = packets_out - left_out + retrans_out
2122  *
2123  *      packets_out is SND.NXT-SND.UNA counted in packets.
2124  *
2125  *      retrans_out is number of retransmitted segments.
2126  *
2127  *      left_out is number of segments left network, but not ACKed yet.
2128  *
2129  *              left_out = sacked_out + lost_out
2130  *
2131  *     sacked_out: Packets, which arrived to receiver out of order
2132  *                 and hence not ACKed. With SACKs this number is simply
2133  *                 amount of SACKed data. Even without SACKs
2134  *                 it is easy to give pretty reliable estimate of this number,
2135  *                 counting duplicate ACKs.
2136  *
2137  *       lost_out: Packets lost by network. TCP has no explicit
2138  *                 "loss notification" feedback from network (for now).
2139  *                 It means that this number can be only _guessed_.
2140  *                 Actually, it is the heuristics to predict lossage that
2141  *                 distinguishes different algorithms.
2142  *
2143  *      F.e. after RTO, when all the queue is considered as lost,
2144  *      lost_out = packets_out and in_flight = retrans_out.
2145  *
2146  *              Essentially, we have now a few algorithms detecting
2147  *              lost packets.
2148  *
2149  *              If the receiver supports SACK:
2150  *
2151  *              RFC6675/3517: It is the conventional algorithm. A packet is
2152  *              considered lost if the number of higher sequence packets
2153  *              SACKed is greater than or equal the DUPACK thoreshold
2154  *              (reordering). This is implemented in tcp_mark_head_lost and
2155  *              tcp_update_scoreboard.
2156  *
2157  *              RACK (draft-ietf-tcpm-rack-01): it is a newer algorithm
2158  *              (2017-) that checks timing instead of counting DUPACKs.
2159  *              Essentially a packet is considered lost if it's not S/ACKed
2160  *              after RTT + reordering_window, where both metrics are
2161  *              dynamically measured and adjusted. This is implemented in
2162  *              tcp_rack_mark_lost.
2163  *
2164  *              FACK (Disabled by default. Subsumbed by RACK):
2165  *              It is the simplest heuristics. As soon as we decided
2166  *              that something is lost, we decide that _all_ not SACKed
2167  *              packets until the most forward SACK are lost. I.e.
2168  *              lost_out = fackets_out - sacked_out and left_out = fackets_out.
2169  *              It is absolutely correct estimate, if network does not reorder
2170  *              packets. And it loses any connection to reality when reordering
2171  *              takes place. We use FACK by default until reordering
2172  *              is suspected on the path to this destination.
2173  *
2174  *              If the receiver does not support SACK:
2175  *
2176  *              NewReno (RFC6582): in Recovery we assume that one segment
2177  *              is lost (classic Reno). While we are in Recovery and
2178  *              a partial ACK arrives, we assume that one more packet
2179  *              is lost (NewReno). This heuristics are the same in NewReno
2180  *              and SACK.
2181  *
2182  * Really tricky (and requiring careful tuning) part of algorithm
2183  * is hidden in functions tcp_time_to_recover() and tcp_xmit_retransmit_queue().
2184  * The first determines the moment _when_ we should reduce CWND and,
2185  * hence, slow down forward transmission. In fact, it determines the moment
2186  * when we decide that hole is caused by loss, rather than by a reorder.
2187  *
2188  * tcp_xmit_retransmit_queue() decides, _what_ we should retransmit to fill
2189  * holes, caused by lost packets.
2190  *
2191  * And the most logically complicated part of algorithm is undo
2192  * heuristics. We detect false retransmits due to both too early
2193  * fast retransmit (reordering) and underestimated RTO, analyzing
2194  * timestamps and D-SACKs. When we detect that some segments were
2195  * retransmitted by mistake and CWND reduction was wrong, we undo
2196  * window reduction and abort recovery phase. This logic is hidden
2197  * inside several functions named tcp_try_undo_<something>.
2198  */
2199
2200 /* This function decides, when we should leave Disordered state
2201  * and enter Recovery phase, reducing congestion window.
2202  *
2203  * Main question: may we further continue forward transmission
2204  * with the same cwnd?
2205  */
2206 static bool tcp_time_to_recover(struct sock *sk, int flag)
2207 {
2208         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2209
2210         /* Trick#1: The loss is proven. */
2211         if (tp->lost_out)
2212                 return true;
2213
2214         /* Not-A-Trick#2 : Classic rule... */
2215         if (tcp_dupack_heuristics(tp) > tp->reordering)
2216                 return true;
2217
2218         return false;
2219 }
2220
2221 /* Detect loss in event "A" above by marking head of queue up as lost.
2222  * For FACK or non-SACK(Reno) senders, the first "packets" number of segments
2223  * are considered lost. For RFC3517 SACK, a segment is considered lost if it
2224  * has at least tp->reordering SACKed seqments above it; "packets" refers to
2225  * the maximum SACKed segments to pass before reaching this limit.
2226  */
2227 static void tcp_mark_head_lost(struct sock *sk, int packets, int mark_head)
2228 {
2229         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2230         struct sk_buff *skb;
2231         int cnt, oldcnt, lost;
2232         unsigned int mss;
2233         /* Use SACK to deduce losses of new sequences sent during recovery */
2234         const u32 loss_high = tcp_is_sack(tp) ?  tp->snd_nxt : tp->high_seq;
2235
2236         WARN_ON(packets > tp->packets_out);
2237         if (tp->lost_skb_hint) {
2238                 skb = tp->lost_skb_hint;
2239                 cnt = tp->lost_cnt_hint;
2240                 /* Head already handled? */
2241                 if (mark_head && skb != tcp_write_queue_head(sk))
2242                         return;
2243         } else {
2244                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2245                 cnt = 0;
2246         }
2247
2248         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2249                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2250                         break;
2251                 /* TODO: do this better */
2252                 /* this is not the most efficient way to do this... */
2253                 tp->lost_skb_hint = skb;
2254                 tp->lost_cnt_hint = cnt;
2255
2256                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, loss_high))
2257                         break;
2258
2259                 oldcnt = cnt;
2260                 if (tcp_is_fack(tp) || tcp_is_reno(tp) ||
2261                     (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
2262                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
2263
2264                 if (cnt > packets) {
2265                         if ((tcp_is_sack(tp) && !tcp_is_fack(tp)) ||
2266                             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) ||
2267                             (oldcnt >= packets))
2268                                 break;
2269
2270                         mss = tcp_skb_mss(skb);
2271                         /* If needed, chop off the prefix to mark as lost. */
2272                         lost = (packets - oldcnt) * mss;
2273                         if (lost < skb->len &&
2274                             tcp_fragment(sk, skb, lost, mss, GFP_ATOMIC) < 0)
2275                                 break;
2276                         cnt = packets;
2277                 }
2278
2279                 tcp_skb_mark_lost(tp, skb);
2280
2281                 if (mark_head)
2282                         break;
2283         }
2284         tcp_verify_left_out(tp);
2285 }
2286
2287 /* Account newly detected lost packet(s) */
2288
2289 static void tcp_update_scoreboard(struct sock *sk, int fast_rexmit)
2290 {
2291         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2292
2293         if (tcp_is_reno(tp)) {
2294                 tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2295         } else if (tcp_is_fack(tp)) {
2296                 int lost = tp->fackets_out - tp->reordering;
2297                 if (lost <= 0)
2298                         lost = 1;
2299                 tcp_mark_head_lost(sk, lost, 0);
2300         } else {
2301                 int sacked_upto = tp->sacked_out - tp->reordering;
2302                 if (sacked_upto >= 0)
2303                         tcp_mark_head_lost(sk, sacked_upto, 0);
2304                 else if (fast_rexmit)
2305                         tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2306         }
2307 }
2308
2309 static bool tcp_tsopt_ecr_before(const struct tcp_sock *tp, u32 when)
2310 {
2311         return tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2312                before(tp->rx_opt.rcv_tsecr, when);
2313 }
2314
2315 /* skb is spurious retransmitted if the returned timestamp echo
2316  * reply is prior to the skb transmission time
2317  */
2318 static bool tcp_skb_spurious_retrans(const struct tcp_sock *tp,
2319                                      const struct sk_buff *skb)
2320 {
2321         return (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS) &&
2322                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tcp_skb_timestamp(skb));
2323 }
2324
2325 /* Nothing was retransmitted or returned timestamp is less
2326  * than timestamp of the first retransmission.
2327  */
2328 static inline bool tcp_packet_delayed(const struct tcp_sock *tp)
2329 {
2330         return !tp->retrans_stamp ||
2331                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tp->retrans_stamp);
2332 }
2333
2334 /* Undo procedures. */
2335
2336 /* We can clear retrans_stamp when there are no retransmissions in the
2337  * window. It would seem that it is trivially available for us in
2338  * tp->retrans_out, however, that kind of assumptions doesn't consider
2339  * what will happen if errors occur when sending retransmission for the
2340  * second time. ...It could the that such segment has only
2341  * TCPCB_EVER_RETRANS set at the present time. It seems that checking
2342  * the head skb is enough except for some reneging corner cases that
2343  * are not worth the effort.
2344  *
2345  * Main reason for all this complexity is the fact that connection dying
2346  * time now depends on the validity of the retrans_stamp, in particular,
2347  * that successive retransmissions of a segment must not advance
2348  * retrans_stamp under any conditions.
2349  */
2350 static bool tcp_any_retrans_done(const struct sock *sk)
2351 {
2352         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2353         struct sk_buff *skb;
2354
2355         if (tp->retrans_out)
2356                 return true;
2357
2358         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2359         if (unlikely(skb && TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS))
2360                 return true;
2361
2362         return false;
2363 }
2364
2365 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
2366 static void DBGUNDO(struct sock *sk, const char *msg)
2367 {
2368         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2369         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
2370
2371         if (sk->sk_family == AF_INET) {
2372                 pr_debug("Undo %s %pI4/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2373                          msg,
2374                          &inet->inet_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2375                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2376                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2377                          tp->packets_out);
2378         }
2379 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
2380         else if (sk->sk_family == AF_INET6) {
2381                 pr_debug("Undo %s %pI6/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2382                          msg,
2383                          &sk->sk_v6_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2384                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2385                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2386                          tp->packets_out);
2387         }
2388 #endif
2389 }
2390 #else
2391 #define DBGUNDO(x...) do { } while (0)
2392 #endif
2393
2394 static void tcp_undo_cwnd_reduction(struct sock *sk, bool unmark_loss)
2395 {
2396         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2397
2398         if (unmark_loss) {
2399                 struct sk_buff *skb;
2400
2401                 tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2402                         if (skb == tcp_send_head(sk))
2403                                 break;
2404                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2405                 }
2406                 tp->lost_out = 0;
2407                 tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2408         }
2409
2410         if (tp->prior_ssthresh) {
2411                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2412
2413                 tp->snd_cwnd = icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd(sk);
2414
2415                 if (tp->prior_ssthresh > tp->snd_ssthresh) {
2416                         tp->snd_ssthresh = tp->prior_ssthresh;
2417                         tcp_ecn_withdraw_cwr(tp);
2418                 }
2419         }
2420         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2421         tp->undo_marker = 0;
2422 }
2423
2424 static inline bool tcp_may_undo(const struct tcp_sock *tp)
2425 {
2426         return tp->undo_marker && (!tp->undo_retrans || tcp_packet_delayed(tp));
2427 }
2428
2429 static bool tcp_is_non_sack_preventing_reopen(struct sock *sk)
2430 {
2431         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2432
2433         if (tp->snd_una == tp->high_seq && tcp_is_reno(tp)) {
2434                 /* Hold old state until something *above* high_seq
2435                  * is ACKed. For Reno it is MUST to prevent false
2436                  * fast retransmits (RFC2582). SACK TCP is safe. */
2437                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2438                         tp->retrans_stamp = 0;
2439                 return true;
2440         }
2441         return false;
2442 }
2443
2444 /* People celebrate: "We love our President!" */
2445 static bool tcp_try_undo_recovery(struct sock *sk)
2446 {
2447         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2448
2449         if (tcp_may_undo(tp)) {
2450                 int mib_idx;
2451
2452                 /* Happy end! We did not retransmit anything
2453                  * or our original transmission succeeded.
2454                  */
2455                 DBGUNDO(sk, inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss ? "loss" : "retrans");
2456                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2457                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
2458                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO;
2459                 else
2460                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFULLUNDO;
2461
2462                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2463         }
2464         if (tcp_is_non_sack_preventing_reopen(sk))
2465                 return true;
2466         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2467         tp->is_sack_reneg = 0;
2468         return false;
2469 }
2470
2471 /* Try to undo cwnd reduction, because D-SACKs acked all retransmitted data */
2472 static bool tcp_try_undo_dsack(struct sock *sk)
2473 {
2474         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2475
2476         if (tp->undo_marker && !tp->undo_retrans) {
2477                 DBGUNDO(sk, "D-SACK");
2478                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2479                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKUNDO);
2480                 return true;
2481         }
2482         return false;
2483 }
2484
2485 /* Undo during loss recovery after partial ACK or using F-RTO. */
2486 static bool tcp_try_undo_loss(struct sock *sk, bool frto_undo)
2487 {
2488         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2489
2490         if (frto_undo || tcp_may_undo(tp)) {
2491                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2492
2493                 DBGUNDO(sk, "partial loss");
2494                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO);
2495                 if (frto_undo)
2496                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2497                                         LINUX_MIB_TCPSPURIOUSRTOS);
2498                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2499                 if (tcp_is_non_sack_preventing_reopen(sk))
2500                         return true;
2501                 if (frto_undo || tcp_is_sack(tp)) {
2502                         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2503                         tp->is_sack_reneg = 0;
2504                 }
2505                 return true;
2506         }
2507         return false;
2508 }
2509
2510 /* The cwnd reduction in CWR and Recovery uses the PRR algorithm in RFC 6937.
2511  * It computes the number of packets to send (sndcnt) based on packets newly
2512  * delivered:
2513  *   1) If the packets in flight is larger than ssthresh, PRR spreads the
2514  *      cwnd reductions across a full RTT.
2515  *   2) Otherwise PRR uses packet conservation to send as much as delivered.
2516  *      But when the retransmits are acked without further losses, PRR
2517  *      slow starts cwnd up to ssthresh to speed up the recovery.
2518  */
2519 static void tcp_init_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2520 {
2521         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2522
2523         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2524         tp->tlp_high_seq = 0;
2525         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2526         tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
2527         tp->prr_delivered = 0;
2528         tp->prr_out = 0;
2529         tp->snd_ssthresh = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2530         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2531 }
2532
2533 void tcp_cwnd_reduction(struct sock *sk, int newly_acked_sacked, int flag)
2534 {
2535         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2536         int sndcnt = 0;
2537         int delta = tp->snd_ssthresh - tcp_packets_in_flight(tp);
2538
2539         if (newly_acked_sacked <= 0 || WARN_ON_ONCE(!tp->prior_cwnd))
2540                 return;
2541
2542         tp->prr_delivered += newly_acked_sacked;
2543         if (delta < 0) {
2544                 u64 dividend = (u64)tp->snd_ssthresh * tp->prr_delivered +
2545                                tp->prior_cwnd - 1;
2546                 sndcnt = div_u64(dividend, tp->prior_cwnd) - tp->prr_out;
2547         } else if ((flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED) &&
2548                    !(flag & FLAG_LOST_RETRANS)) {
2549                 sndcnt = min_t(int, delta,
2550                                max_t(int, tp->prr_delivered - tp->prr_out,
2551                                      newly_acked_sacked) + 1);
2552         } else {
2553                 sndcnt = min(delta, newly_acked_sacked);
2554         }
2555         /* Force a fast retransmit upon entering fast recovery */
2556         sndcnt = max(sndcnt, (tp->prr_out ? 0 : 1));
2557         tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + sndcnt;
2558 }
2559
2560 static inline void tcp_end_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2561 {
2562         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2563
2564         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
2565                 return;
2566
2567         /* Reset cwnd to ssthresh in CWR or Recovery (unless it's undone) */
2568         if (tp->snd_ssthresh < TCP_INFINITE_SSTHRESH &&
2569             (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_CWR || tp->undo_marker)) {
2570                 tp->snd_cwnd = tp->snd_ssthresh;
2571                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2572         }
2573         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_COMPLETE_CWR);
2574 }
2575
2576 /* Enter CWR state. Disable cwnd undo since congestion is proven with ECN */
2577 void tcp_enter_cwr(struct sock *sk)
2578 {
2579         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2580
2581         tp->prior_ssthresh = 0;
2582         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
2583                 tp->undo_marker = 0;
2584                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2585                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
2586         }
2587 }
2588 EXPORT_SYMBOL(tcp_enter_cwr);
2589
2590 static void tcp_try_keep_open(struct sock *sk)
2591 {
2592         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2593         int state = TCP_CA_Open;
2594
2595         if (tcp_left_out(tp) || tcp_any_retrans_done(sk))
2596                 state = TCP_CA_Disorder;
2597
2598         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != state) {
2599                 tcp_set_ca_state(sk, state);
2600                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2601         }
2602 }
2603
2604 static void tcp_try_to_open(struct sock *sk, int flag)
2605 {
2606         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2607
2608         tcp_verify_left_out(tp);
2609
2610         if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2611                 tp->retrans_stamp = 0;
2612
2613         if (flag & FLAG_ECE)
2614                 tcp_enter_cwr(sk);
2615
2616         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR) {
2617                 tcp_try_keep_open(sk);
2618         }
2619 }
2620
2621 static void tcp_mtup_probe_failed(struct sock *sk)
2622 {
2623         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2624
2625         icsk->icsk_mtup.search_high = icsk->icsk_mtup.probe_size - 1;
2626         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2627         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPFAIL);
2628 }
2629
2630 static void tcp_mtup_probe_success(struct sock *sk)
2631 {
2632         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2633         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2634         u64 val;
2635
2636         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2637
2638         val = (u64)tp->snd_cwnd * tcp_mss_to_mtu(sk, tp->mss_cache);
2639         do_div(val, icsk->icsk_mtup.probe_size);
2640         WARN_ON_ONCE((u32)val != val);
2641         tp->snd_cwnd = max_t(u32, 1U, val);
2642
2643         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2644         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2645         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2646
2647         icsk->icsk_mtup.search_low = icsk->icsk_mtup.probe_size;
2648         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2649         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
2650         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPSUCCESS);
2651 }
2652
2653 /* Do a simple retransmit without using the backoff mechanisms in
2654  * tcp_timer. This is used for path mtu discovery.
2655  * The socket is already locked here.
2656  */
2657 void tcp_simple_retransmit(struct sock *sk)
2658 {
2659         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2660         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2661         struct sk_buff *skb;
2662         unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2663
2664         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2665                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2666                         break;
2667                 if (tcp_skb_seglen(skb) > mss &&
2668                     !(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
2669                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2670                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
2671                                 tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
2672                         }
2673                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
2674                 }
2675         }
2676
2677         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2678
2679         if (!tp->lost_out)
2680                 return;
2681
2682         if (tcp_is_reno(tp))
2683                 tcp_limit_reno_sacked(tp);
2684
2685         tcp_verify_left_out(tp);
2686
2687         /* Don't muck with the congestion window here.
2688          * Reason is that we do not increase amount of _data_
2689          * in network, but units changed and effective
2690          * cwnd/ssthresh really reduced now.
2691          */
2692         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) {
2693                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2694                 tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2695                 tp->prior_ssthresh = 0;
2696                 tp->undo_marker = 0;
2697                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2698         }
2699         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2700 }
2701 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
2702
2703 void tcp_enter_recovery(struct sock *sk, bool ece_ack)
2704 {
2705         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2706         int mib_idx;
2707
2708         if (tcp_is_reno(tp))
2709                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENORECOVERY;
2710         else
2711                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKRECOVERY;
2712
2713         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2714
2715         tp->prior_ssthresh = 0;
2716         tcp_init_undo(tp);
2717
2718         if (!tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
2719                 if (!ece_ack)
2720                         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2721                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2722         }
2723         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Recovery);
2724 }
2725
2726 /* Process an ACK in CA_Loss state. Move to CA_Open if lost data are
2727  * recovered or spurious. Otherwise retransmits more on partial ACKs.
2728  */
2729 static void tcp_process_loss(struct sock *sk, int flag, bool is_dupack,
2730                              int *rexmit)
2731 {
2732         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2733         bool recovered = !before(tp->snd_una, tp->high_seq);
2734
2735         if ((flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED) &&
2736             tcp_try_undo_loss(sk, false))
2737                 return;
2738
2739         if (tp->frto) { /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 (sack enhanced version). */
2740                 /* Step 3.b. A timeout is spurious if not all data are
2741                  * lost, i.e., never-retransmitted data are (s)acked.
2742                  */
2743                 if ((flag & FLAG_ORIG_SACK_ACKED) &&
2744                     tcp_try_undo_loss(sk, true))
2745                         return;
2746
2747                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq)) {
2748                         if (flag & FLAG_DATA_SACKED || is_dupack)
2749                                 tp->frto = 0; /* Step 3.a. loss was real */
2750                 } else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED && !recovered) {
2751                         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2752                         /* Step 2.b. Try send new data (but deferred until cwnd
2753                          * is updated in tcp_ack()). Otherwise fall back to
2754                          * the conventional recovery.
2755                          */
2756                         if (tcp_send_head(sk) &&
2757                             after(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt)) {
2758                                 *rexmit = REXMIT_NEW;
2759                                 return;
2760                         }
2761                         tp->frto = 0;
2762                 }
2763         }
2764
2765         if (recovered) {
2766                 /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 2.a and 1st part of step 3.a */
2767                 tcp_try_undo_recovery(sk);
2768                 return;
2769         }
2770         if (tcp_is_reno(tp)) {
2771                 /* A Reno DUPACK means new data in F-RTO step 2.b above are
2772                  * delivered. Lower inflight to clock out (re)tranmissions.
2773                  */
2774                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq) && is_dupack)
2775                         tcp_add_reno_sack(sk);
2776                 else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2777                         tcp_reset_reno_sack(tp);
2778         }
2779         *rexmit = REXMIT_LOST;
2780 }
2781
2782 /* Undo during fast recovery after partial ACK. */
2783 static bool tcp_try_undo_partial(struct sock *sk, const int acked)
2784 {
2785         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2786
2787         if (tp->undo_marker && tcp_packet_delayed(tp)) {
2788                 /* Plain luck! Hole if filled with delayed
2789                  * packet, rather than with a retransmit.
2790                  */
2791                 tcp_update_reordering(sk, tcp_fackets_out(tp) + acked, 1);
2792
2793                 /* We are getting evidence that the reordering degree is higher
2794                  * than we realized. If there are no retransmits out then we
2795                  * can undo. Otherwise we clock out new packets but do not
2796                  * mark more packets lost or retransmit more.
2797                  */
2798                 if (tp->retrans_out)
2799                         return true;
2800
2801                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2802                         tp->retrans_stamp = 0;
2803
2804                 DBGUNDO(sk, "partial recovery");
2805                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2806                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPARTIALUNDO);
2807                 tcp_try_keep_open(sk);
2808                 return true;
2809         }
2810         return false;
2811 }
2812
2813 static void tcp_rack_identify_loss(struct sock *sk, int *ack_flag)
2814 {
2815         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2816
2817         /* Use RACK to detect loss */
2818         if (sysctl_tcp_recovery & TCP_RACK_LOSS_DETECTION) {
2819                 u32 prior_retrans = tp->retrans_out;
2820
2821                 if (tcp_rack_mark_lost(sk))
2822                         *ack_flag &= ~FLAG_SET_XMIT_TIMER;
2823                 if (prior_retrans > tp->retrans_out)
2824                         *ack_flag |= FLAG_LOST_RETRANS;
2825         }
2826 }
2827
2828 /* Process an event, which can update packets-in-flight not trivially.
2829  * Main goal of this function is to calculate new estimate for left_out,
2830  * taking into account both packets sitting in receiver's buffer and
2831  * packets lost by network.
2832  *
2833  * Besides that it updates the congestion state when packet loss or ECN
2834  * is detected. But it does not reduce the cwnd, it is done by the
2835  * congestion control later.
2836  *
2837  * It does _not_ decide what to send, it is made in function
2838  * tcp_xmit_retransmit_queue().
2839  */
2840 static void tcp_fastretrans_alert(struct sock *sk, const int acked,
2841                                   bool is_dupack, int *ack_flag, int *rexmit)
2842 {
2843         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2844         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2845         int fast_rexmit = 0, flag = *ack_flag;
2846         bool do_lost = is_dupack || ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
2847                                     (tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering));
2848
2849         if (!tp->packets_out && tp->sacked_out)
2850                 tp->sacked_out = 0;
2851         if (!tp->sacked_out && tp->fackets_out)
2852                 tp->fackets_out = 0;
2853
2854         /* Now state machine starts.
2855          * A. ECE, hence prohibit cwnd undoing, the reduction is required. */
2856         if (flag & FLAG_ECE)
2857                 tp->prior_ssthresh = 0;
2858
2859         /* B. In all the states check for reneging SACKs. */
2860         if (tcp_check_sack_reneging(sk, flag))
2861                 return;
2862
2863         /* C. Check consistency of the current state. */
2864         tcp_verify_left_out(tp);
2865
2866         /* D. Check state exit conditions. State can be terminated
2867          *    when high_seq is ACKed. */
2868         if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
2869                 WARN_ON(tp->retrans_out != 0);
2870                 tp->retrans_stamp = 0;
2871         } else if (!before(tp->snd_una, tp->high_seq)) {
2872                 switch (icsk->icsk_ca_state) {
2873                 case TCP_CA_CWR:
2874                         /* CWR is to be held something *above* high_seq
2875                          * is ACKed for CWR bit to reach receiver. */
2876                         if (tp->snd_una != tp->high_seq) {
2877                                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2878                                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2879                         }
2880                         break;
2881
2882                 case TCP_CA_Recovery:
2883                         if (tcp_is_reno(tp))
2884                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2885                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
2886                                 return;
2887                         tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2888                         break;
2889                 }
2890         }
2891
2892         /* E. Process state. */
2893         switch (icsk->icsk_ca_state) {
2894         case TCP_CA_Recovery:
2895                 if (!(flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) {
2896                         if (tcp_is_reno(tp) && is_dupack)
2897                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2898                 } else {
2899                         if (tcp_try_undo_partial(sk, acked))
2900                                 return;
2901                         /* Partial ACK arrived. Force fast retransmit. */
2902                         do_lost = tcp_is_reno(tp) ||
2903                                   tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering;
2904                 }
2905                 if (tcp_try_undo_dsack(sk)) {
2906                         tcp_try_keep_open(sk);
2907                         return;
2908                 }
2909                 tcp_rack_identify_loss(sk, ack_flag);
2910                 break;
2911         case TCP_CA_Loss:
2912                 tcp_process_loss(sk, flag, is_dupack, rexmit);
2913                 tcp_rack_identify_loss(sk, ack_flag);
2914                 if (!(icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open ||
2915                       (*ack_flag & FLAG_LOST_RETRANS)))
2916                         return;
2917                 /* Change state if cwnd is undone or retransmits are lost */
2918         default:
2919                 if (tcp_is_reno(tp)) {
2920                         if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2921                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2922                         if (is_dupack)
2923                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2924                 }
2925
2926                 if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder)
2927                         tcp_try_undo_dsack(sk);
2928
2929                 tcp_rack_identify_loss(sk, ack_flag);
2930                 if (!tcp_time_to_recover(sk, flag)) {
2931                         tcp_try_to_open(sk, flag);
2932                         return;
2933                 }
2934
2935                 /* MTU probe failure: don't reduce cwnd */
2936                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR &&
2937                     icsk->icsk_mtup.probe_size &&
2938                     tp->snd_una == tp->mtu_probe.probe_seq_start) {
2939                         tcp_mtup_probe_failed(sk);
2940                         /* Restores the reduction we did in tcp_mtup_probe() */
2941                         tp->snd_cwnd++;
2942                         tcp_simple_retransmit(sk);
2943                         return;
2944                 }
2945
2946                 /* Otherwise enter Recovery state */
2947                 tcp_enter_recovery(sk, (flag & FLAG_ECE));
2948                 fast_rexmit = 1;
2949         }
2950
2951         if (do_lost)
2952                 tcp_update_scoreboard(sk, fast_rexmit);
2953         *rexmit = REXMIT_LOST;
2954 }
2955
2956 static void tcp_update_rtt_min(struct sock *sk, u32 rtt_us)
2957 {
2958         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2959         u32 wlen = sysctl_tcp_min_rtt_wlen * HZ;
2960
2961         minmax_running_min(&tp->rtt_min, wlen, tcp_jiffies32,
2962                            rtt_us ? : jiffies_to_usecs(1));
2963 }
2964
2965 static bool tcp_ack_update_rtt(struct sock *sk, const int flag,
2966                                long seq_rtt_us, long sack_rtt_us,
2967                                long ca_rtt_us, struct rate_sample *rs)
2968 {
2969         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2970
2971         /* Prefer RTT measured from ACK's timing to TS-ECR. This is because
2972          * broken middle-boxes or peers may corrupt TS-ECR fields. But
2973          * Karn's algorithm forbids taking RTT if some retransmitted data
2974          * is acked (RFC6298).
2975          */
2976         if (seq_rtt_us < 0)
2977                 seq_rtt_us = sack_rtt_us;
2978
2979         /* RTTM Rule: A TSecr value received in a segment is used to
2980          * update the averaged RTT measurement only if the segment
2981          * acknowledges some new data, i.e., only if it advances the
2982          * left edge of the send window.
2983          * See draft-ietf-tcplw-high-performance-00, section 3.3.
2984          */
2985         if (seq_rtt_us < 0 && tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2986             flag & FLAG_ACKED) {
2987                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
2988                 u32 delta_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
2989
2990                 seq_rtt_us = ca_rtt_us = delta_us;
2991         }
2992         rs->rtt_us = ca_rtt_us; /* RTT of last (S)ACKed packet (or -1) */
2993         if (seq_rtt_us < 0)
2994                 return false;
2995
2996         /* ca_rtt_us >= 0 is counting on the invariant that ca_rtt_us is
2997          * always taken together with ACK, SACK, or TS-opts. Any negative
2998          * values will be skipped with the seq_rtt_us < 0 check above.
2999          */
3000         tcp_update_rtt_min(sk, ca_rtt_us);
3001         tcp_rtt_estimator(sk, seq_rtt_us);
3002         tcp_set_rto(sk);
3003
3004         /* RFC6298: only reset backoff on valid RTT measurement. */
3005         inet_csk(sk)->icsk_backoff = 0;
3006         return true;
3007 }
3008
3009 /* Compute time elapsed between (last) SYNACK and the ACK completing 3WHS. */
3010 void tcp_synack_rtt_meas(struct sock *sk, struct request_sock *req)
3011 {
3012         struct rate_sample rs;
3013         long rtt_us = -1L;
3014
3015         if (req && !req->num_retrans && tcp_rsk(req)->snt_synack)
3016                 rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tcp_clock_us(), tcp_rsk(req)->snt_synack);
3017
3018         tcp_ack_update_rtt(sk, FLAG_SYN_ACKED, rtt_us, -1L, rtt_us, &rs);
3019 }
3020
3021
3022 static void tcp_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked)
3023 {
3024         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3025
3026         icsk->icsk_ca_ops->cong_avoid(sk, ack, acked);
3027         tcp_sk(sk)->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
3028 }
3029
3030 /* Restart timer after forward progress on connection.
3031  * RFC2988 recommends to restart timer to now+rto.
3032  */
3033 void tcp_rearm_rto(struct sock *sk)
3034 {
3035         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3036         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3037
3038         /* If the retrans timer is currently being used by Fast Open
3039          * for SYN-ACK retrans purpose, stay put.
3040          */
3041         if (tp->fastopen_rsk)
3042                 return;
3043
3044         if (!tp->packets_out) {
3045                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS);
3046         } else {
3047                 u32 rto = inet_csk(sk)->icsk_rto;
3048                 /* Offset the time elapsed after installing regular RTO */
3049                 if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_REO_TIMEOUT ||
3050                     icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
3051                         s64 delta_us = tcp_rto_delta_us(sk);
3052                         /* delta_us may not be positive if the socket is locked
3053                          * when the retrans timer fires and is rescheduled.
3054                          */
3055                         rto = usecs_to_jiffies(max_t(int, delta_us, 1));
3056                 }
3057                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS, rto,
3058                                           TCP_RTO_MAX);
3059         }
3060 }
3061
3062 /* Try to schedule a loss probe; if that doesn't work, then schedule an RTO. */
3063 static void tcp_set_xmit_timer(struct sock *sk)
3064 {
3065         if (!tcp_schedule_loss_probe(sk, true))
3066                 tcp_rearm_rto(sk);
3067 }
3068
3069 /* If we get here, the whole TSO packet has not been acked. */
3070 static u32 tcp_tso_acked(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3071 {
3072         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3073         u32 packets_acked;
3074
3075         BUG_ON(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una));
3076
3077         packets_acked = tcp_skb_pcount(skb);
3078         if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3079                 return 0;
3080         packets_acked -= tcp_skb_pcount(skb);
3081
3082         if (packets_acked) {
3083                 BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) == 0);
3084                 BUG_ON(!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq));
3085         }
3086
3087         return packets_acked;
3088 }
3089
3090 static void tcp_ack_tstamp(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
3091                            u32 prior_snd_una)
3092 {
3093         const struct skb_shared_info *shinfo;
3094
3095         /* Avoid cache line misses to get skb_shinfo() and shinfo->tx_flags */
3096         if (likely(!TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack))
3097                 return;
3098
3099         shinfo = skb_shinfo(skb);
3100         if (!before(shinfo->tskey, prior_snd_una) &&
3101             before(shinfo->tskey, tcp_sk(sk)->snd_una))
3102                 __skb_tstamp_tx(skb, NULL, sk, SCM_TSTAMP_ACK);
3103 }
3104
3105 /* Remove acknowledged frames from the retransmission queue. If our packet
3106  * is before the ack sequence we can discard it as it's confirmed to have
3107  * arrived at the other end.
3108  */
3109 static int tcp_clean_rtx_queue(struct sock *sk, int prior_fackets,
3110                                u32 prior_snd_una, int *acked,
3111                                struct tcp_sacktag_state *sack)
3112 {
3113         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3114         u64 first_ackt, last_ackt;
3115         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3116         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
3117         u32 reord = tp->packets_out;
3118         bool fully_acked = true;
3119         long sack_rtt_us = -1L;
3120         long seq_rtt_us = -1L;
3121         long ca_rtt_us = -1L;
3122         struct sk_buff *skb;
3123         u32 pkts_acked = 0;
3124         u32 last_in_flight = 0;
3125         bool rtt_update;
3126         int flag = 0;
3127
3128         first_ackt = 0;
3129
3130         while ((skb = tcp_write_queue_head(sk)) && skb != tcp_send_head(sk)) {
3131                 struct tcp_skb_cb *scb = TCP_SKB_CB(skb);
3132                 u8 sacked = scb->sacked;
3133                 u32 acked_pcount;
3134
3135                 tcp_ack_tstamp(sk, skb, prior_snd_una);
3136
3137                 /* Determine how many packets and what bytes were acked, tso and else */
3138                 if (after(scb->end_seq, tp->snd_una)) {
3139                         if (tcp_skb_pcount(skb) == 1 ||
3140                             !after(tp->snd_una, scb->seq))
3141                                 break;
3142
3143                         acked_pcount = tcp_tso_acked(sk, skb);
3144                         if (!acked_pcount)
3145                                 break;
3146                         fully_acked = false;
3147                 } else {
3148                         /* Speedup tcp_unlink_write_queue() and next loop */
3149                         prefetchw(skb->next);
3150                         acked_pcount = tcp_skb_pcount(skb);
3151                 }
3152
3153                 if (unlikely(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
3154                         if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
3155                                 tp->retrans_out -= acked_pcount;
3156                         flag |= FLAG_RETRANS_DATA_ACKED;
3157                 } else if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
3158                         last_ackt = skb->skb_mstamp;
3159                         WARN_ON_ONCE(last_ackt == 0);
3160                         if (!first_ackt)
3161                                 first_ackt = last_ackt;
3162
3163                         last_in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight;
3164                         reord = min(pkts_acked, reord);
3165                         if (!after(scb->end_seq, tp->high_seq))
3166                                 flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3167                 }
3168
3169                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) {
3170                         tp->sacked_out -= acked_pcount;
3171                 } else if (tcp_is_sack(tp)) {
3172                         tp->delivered += acked_pcount;
3173                         if (!tcp_skb_spurious_retrans(tp, skb))
3174                                 tcp_rack_advance(tp, sacked, scb->end_seq,
3175                                                  skb->skb_mstamp);
3176                 }
3177                 if (sacked & TCPCB_LOST)
3178                         tp->lost_out -= acked_pcount;
3179
3180                 tp->packets_out -= acked_pcount;
3181                 pkts_acked += acked_pcount;
3182                 tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, sack->rate);
3183
3184                 /* Initial outgoing SYN's get put onto the write_queue
3185                  * just like anything else we transmit.  It is not
3186                  * true data, and if we misinform our callers that
3187                  * this ACK acks real data, we will erroneously exit
3188                  * connection startup slow start one packet too
3189                  * quickly.  This is severely frowned upon behavior.
3190                  */
3191                 if (likely(!(scb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
3192                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
3193                 } else {
3194                         flag |= FLAG_SYN_ACKED;
3195                         tp->retrans_stamp = 0;
3196                 }
3197
3198                 if (!fully_acked)
3199                         break;
3200
3201                 tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
3202                 sk_wmem_free_skb(sk, skb);
3203                 if (unlikely(skb == tp->retransmit_skb_hint))
3204                         tp->retransmit_skb_hint = NULL;
3205                 if (unlikely(skb == tp->lost_skb_hint))
3206                         tp->lost_skb_hint = NULL;
3207         }
3208
3209         if (!skb)
3210                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3211
3212         if (likely(between(tp->snd_up, prior_snd_una, tp->snd_una)))
3213                 tp->snd_up = tp->snd_una;
3214
3215         if (skb && (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
3216                 flag |= FLAG_SACK_RENEGING;
3217
3218         if (likely(first_ackt) && !(flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)) {
3219                 seq_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, first_ackt);
3220                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, last_ackt);
3221         }
3222         if (sack->first_sackt) {
3223                 sack_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->first_sackt);
3224                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->last_sackt);
3225         }
3226         rtt_update = tcp_ack_update_rtt(sk, flag, seq_rtt_us, sack_rtt_us,
3227                                         ca_rtt_us, sack->rate);
3228
3229         if (flag & FLAG_ACKED) {
3230                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3231                 if (unlikely(icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3232                              !after(tp->mtu_probe.probe_seq_end, tp->snd_una))) {
3233                         tcp_mtup_probe_success(sk);
3234                 }
3235
3236                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3237                         tcp_remove_reno_sacks(sk, pkts_acked);
3238
3239                         /* If any of the cumulatively ACKed segments was
3240                          * retransmitted, non-SACK case cannot confirm that
3241                          * progress was due to original transmission due to
3242                          * lack of TCPCB_SACKED_ACKED bits even if some of
3243                          * the packets may have been never retransmitted.
3244                          */
3245                         if (flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)
3246                                 flag &= ~FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3247                 } else {
3248                         int delta;
3249
3250                         /* Non-retransmitted hole got filled? That's reordering */
3251                         if (reord < prior_fackets && reord <= tp->fackets_out)
3252                                 tcp_update_reordering(sk, tp->fackets_out - reord, 0);
3253
3254                         delta = tcp_is_fack(tp) ? pkts_acked :
3255                                                   prior_sacked - tp->sacked_out;
3256                         tp->lost_cnt_hint -= min(tp->lost_cnt_hint, delta);
3257                 }
3258
3259                 tp->fackets_out -= min(pkts_acked, tp->fackets_out);
3260
3261         } else if (skb && rtt_update && sack_rtt_us >= 0 &&
3262                    sack_rtt_us > tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, skb->skb_mstamp)) {
3263                 /* Do not re-arm RTO if the sack RTT is measured from data sent
3264                  * after when the head was last (re)transmitted. Otherwise the
3265                  * timeout may continue to extend in loss recovery.
3266                  */
3267                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3268         }
3269
3270         if (icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked) {
3271                 struct ack_sample sample = { .pkts_acked = pkts_acked,
3272                                              .rtt_us = sack->rate->rtt_us,
3273                                              .in_flight = last_in_flight };
3274
3275                 icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked(sk, &sample);
3276         }
3277
3278 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3279         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
3280         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
3281         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
3282         if (!tp->packets_out && tcp_is_sack(tp)) {
3283                 icsk = inet_csk(sk);
3284                 if (tp->lost_out) {
3285                         pr_debug("Leak l=%u %d\n",
3286                                  tp->lost_out, icsk->icsk_ca_state);
3287                         tp->lost_out = 0;
3288                 }
3289                 if (tp->sacked_out) {
3290                         pr_debug("Leak s=%u %d\n",
3291                                  tp->sacked_out, icsk->icsk_ca_state);
3292                         tp->sacked_out = 0;
3293                 }
3294                 if (tp->retrans_out) {
3295                         pr_debug("Leak r=%u %d\n",
3296                                  tp->retrans_out, icsk->icsk_ca_state);
3297                         tp->retrans_out = 0;
3298                 }
3299         }
3300 #endif
3301         *acked = pkts_acked;
3302         return flag;
3303 }
3304
3305 static void tcp_ack_probe(struct sock *sk)
3306 {
3307         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3308         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3309
3310         /* Was it a usable window open? */
3311
3312         if (!after(TCP_SKB_CB(tcp_send_head(sk))->end_seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3313                 icsk->icsk_backoff = 0;
3314                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0);
3315                 /* Socket must be waked up by subsequent tcp_data_snd_check().
3316                  * This function is not for random using!
3317                  */
3318         } else {
3319                 unsigned long when = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
3320
3321                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3322                                           when, TCP_RTO_MAX);
3323         }
3324 }
3325
3326 static inline bool tcp_ack_is_dubious(const struct sock *sk, const int flag)
3327 {
3328         return !(flag & FLAG_NOT_DUP) || (flag & FLAG_CA_ALERT) ||
3329                 inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open;
3330 }
3331
3332 /* Decide wheather to run the increase function of congestion control. */
3333 static inline bool tcp_may_raise_cwnd(const struct sock *sk, const int flag)
3334 {
3335         /* If reordering is high then always grow cwnd whenever data is
3336          * delivered regardless of its ordering. Otherwise stay conservative
3337          * and only grow cwnd on in-order delivery (RFC5681). A stretched ACK w/
3338          * new SACK or ECE mark may first advance cwnd here and later reduce
3339          * cwnd in tcp_fastretrans_alert() based on more states.
3340          */
3341         if (tcp_sk(sk)->reordering > sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_reordering)
3342                 return flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS;
3343
3344         return flag & FLAG_DATA_ACKED;
3345 }
3346
3347 /* The "ultimate" congestion control function that aims to replace the rigid
3348  * cwnd increase and decrease control (tcp_cong_avoid,tcp_*cwnd_reduction).
3349  * It's called toward the end of processing an ACK with precise rate
3350  * information. All transmission or retransmission are delayed afterwards.
3351  */
3352 static void tcp_cong_control(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked_sacked,
3353                              int flag, const struct rate_sample *rs)
3354 {
3355         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3356
3357         if (icsk->icsk_ca_ops->cong_control) {
3358                 icsk->icsk_ca_ops->cong_control(sk, rs);
3359                 return;
3360         }
3361
3362         if (tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
3363                 /* Reduce cwnd if state mandates */
3364                 tcp_cwnd_reduction(sk, acked_sacked, flag);
3365         } else if (tcp_may_raise_cwnd(sk, flag)) {
3366                 /* Advance cwnd if state allows */
3367                 tcp_cong_avoid(sk, ack, acked_sacked);
3368         }
3369         tcp_update_pacing_rate(sk);
3370 }
3371
3372 /* Check that window update is acceptable.
3373  * The function assumes that snd_una<=ack<=snd_next.
3374  */
3375 static inline bool tcp_may_update_window(const struct tcp_sock *tp,
3376                                         const u32 ack, const u32 ack_seq,
3377                                         const u32 nwin)
3378 {
3379         return  after(ack, tp->snd_una) ||
3380                 after(ack_seq, tp->snd_wl1) ||
3381                 (ack_seq == tp->snd_wl1 && nwin > tp->snd_wnd);
3382 }
3383
3384 /* If we update tp->snd_una, also update tp->bytes_acked */
3385 static void tcp_snd_una_update(struct tcp_sock *tp, u32 ack)
3386 {
3387         u32 delta = ack - tp->snd_una;
3388
3389         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3390         tp->bytes_acked += delta;
3391         tp->snd_una = ack;
3392 }
3393
3394 /* If we update tp->rcv_nxt, also update tp->bytes_received */
3395 static void tcp_rcv_nxt_update(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3396 {
3397         u32 delta = seq - tp->rcv_nxt;
3398
3399         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3400         tp->bytes_received += delta;
3401         tp->rcv_nxt = seq;
3402 }
3403
3404 /* Update our send window.
3405  *
3406  * Window update algorithm, described in RFC793/RFC1122 (used in linux-2.2
3407  * and in FreeBSD. NetBSD's one is even worse.) is wrong.
3408  */
3409 static int tcp_ack_update_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, u32 ack,
3410                                  u32 ack_seq)
3411 {
3412         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3413         int flag = 0;
3414         u32 nwin = ntohs(tcp_hdr(skb)->window);
3415
3416         if (likely(!tcp_hdr(skb)->syn))
3417                 nwin <<= tp->rx_opt.snd_wscale;
3418
3419         if (tcp_may_update_window(tp, ack, ack_seq, nwin)) {
3420                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3421                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3422
3423                 if (tp->snd_wnd != nwin) {
3424                         tp->snd_wnd = nwin;
3425
3426                         /* Note, it is the only place, where
3427                          * fast path is recovered for sending TCP.
3428                          */
3429                         tp->pred_flags = 0;
3430                         tcp_fast_path_check(sk);
3431
3432                         if (tcp_send_head(sk))
3433                                 tcp_slow_start_after_idle_check(sk);
3434
3435                         if (nwin > tp->max_window) {
3436                                 tp->max_window = nwin;
3437                                 tcp_sync_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie);
3438                         }
3439                 }
3440         }
3441
3442         tcp_snd_una_update(tp, ack);
3443
3444         return flag;
3445 }
3446
3447 static bool __tcp_oow_rate_limited(struct net *net, int mib_idx,
3448                                    u32 *last_oow_ack_time)
3449 {
3450         if (*last_oow_ack_time) {
3451                 s32 elapsed = (s32)(tcp_jiffies32 - *last_oow_ack_time);
3452
3453                 if (0 <= elapsed && elapsed < sysctl_tcp_invalid_ratelimit) {
3454                         NET_INC_STATS(net, mib_idx);
3455                         return true;    /* rate-limited: don't send yet! */
3456                 }
3457         }
3458
3459         *last_oow_ack_time = tcp_jiffies32;
3460
3461         return false;   /* not rate-limited: go ahead, send dupack now! */
3462 }
3463
3464 /* Return true if we're currently rate-limiting out-of-window ACKs and
3465  * thus shouldn't send a dupack right now. We rate-limit dupacks in
3466  * response to out-of-window SYNs or ACKs to mitigate ACK loops or DoS
3467  * attacks that send repeated SYNs or ACKs for the same connection. To
3468  * do this, we do not send a duplicate SYNACK or ACK if the remote
3469  * endpoint is sending out-of-window SYNs or pure ACKs at a high rate.
3470  */
3471 bool tcp_oow_rate_limited(struct net *net, const struct sk_buff *skb,
3472                           int mib_idx, u32 *last_oow_ack_time)
3473 {
3474         /* Data packets without SYNs are not likely part of an ACK loop. */
3475         if ((TCP_SKB_CB(skb)->seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) &&
3476             !tcp_hdr(skb)->syn)
3477                 return false;
3478
3479         return __tcp_oow_rate_limited(net, mib_idx, last_oow_ack_time);
3480 }
3481
3482 /* RFC 5961 7 [ACK Throttling] */
3483 static void tcp_send_challenge_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3484 {
3485         /* unprotected vars, we dont care of overwrites */
3486         static u32 challenge_timestamp;
3487         static unsigned int challenge_count;
3488         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3489         u32 count, now;
3490
3491         /* First check our per-socket dupack rate limit. */
3492         if (__tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk),
3493                                    LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDCHALLENGE,
3494                                    &tp->last_oow_ack_time))
3495                 return;
3496
3497         /* Then check host-wide RFC 5961 rate limit. */
3498         now = jiffies / HZ;
3499         if (now != challenge_timestamp) {
3500                 u32 half = (sysctl_tcp_challenge_ack_limit + 1) >> 1;
3501
3502                 challenge_timestamp = now;
3503                 WRITE_ONCE(challenge_count, half +
3504                            prandom_u32_max(sysctl_tcp_challenge_ack_limit));
3505         }
3506         count = READ_ONCE(challenge_count);
3507         if (count > 0) {
3508                 WRITE_ONCE(challenge_count, count - 1);
3509                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPCHALLENGEACK);
3510                 tcp_send_ack(sk);
3511         }
3512 }
3513
3514 static void tcp_store_ts_recent(struct tcp_sock *tp)
3515 {
3516         tp->rx_opt.ts_recent = tp->rx_opt.rcv_tsval;
3517         tp->rx_opt.ts_recent_stamp = get_seconds();
3518 }
3519
3520 static void tcp_replace_ts_recent(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3521 {
3522         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && !after(seq, tp->rcv_wup)) {
3523                 /* PAWS bug workaround wrt. ACK frames, the PAWS discard
3524                  * extra check below makes sure this can only happen
3525                  * for pure ACK frames.  -DaveM
3526                  *
3527                  * Not only, also it occurs for expired timestamps.
3528                  */
3529
3530                 if (tcp_paws_check(&tp->rx_opt, 0))
3531                         tcp_store_ts_recent(tp);
3532         }
3533 }
3534
3535 /* This routine deals with acks during a TLP episode and ends an episode by
3536  * resetting tlp_high_seq. Ref: TLP algorithm in draft-ietf-tcpm-rack
3537  */
3538 static void tcp_process_tlp_ack(struct sock *sk, u32 ack, int flag)
3539 {
3540         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3541
3542         if (before(ack, tp->tlp_high_seq))
3543                 return;
3544
3545         if (!tp->tlp_retrans) {
3546                 /* TLP of new data has been acknowledged */
3547                 tp->tlp_high_seq = 0;
3548         } else if (flag & FLAG_DSACKING_ACK) {
3549                 /* This DSACK means original and TLP probe arrived; no loss */
3550                 tp->tlp_high_seq = 0;
3551         } else if (after(ack, tp->tlp_high_seq)) {
3552                 /* ACK advances: there was a loss, so reduce cwnd. Reset
3553                  * tlp_high_seq in tcp_init_cwnd_reduction()
3554                  */
3555                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
3556                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
3557                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
3558                 tcp_try_keep_open(sk);
3559                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
3560                                 LINUX_MIB_TCPLOSSPROBERECOVERY);
3561         } else if (!(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED |
3562                              FLAG_NOT_DUP | FLAG_DATA_SACKED))) {
3563                 /* Pure dupack: original and TLP probe arrived; no loss */
3564                 tp->tlp_high_seq = 0;
3565         }
3566 }
3567
3568 static inline void tcp_in_ack_event(struct sock *sk, u32 flags)
3569 {
3570         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3571
3572         if (icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event)
3573                 icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event(sk, flags);
3574 }
3575
3576 /* Congestion control has updated the cwnd already. So if we're in
3577  * loss recovery then now we do any new sends (for FRTO) or
3578  * retransmits (for CA_Loss or CA_recovery) that make sense.
3579  */
3580 static void tcp_xmit_recovery(struct sock *sk, int rexmit)
3581 {
3582         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3583
3584         if (rexmit == REXMIT_NONE)
3585                 return;
3586
3587         if (unlikely(rexmit == 2)) {
3588                 __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk),
3589                                           TCP_NAGLE_OFF);
3590                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq))
3591                         return;
3592                 tp->frto = 0;
3593         }
3594         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3595 }
3596
3597 /* This routine deals with incoming acks, but not outgoing ones. */
3598 static int tcp_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int flag)
3599 {
3600         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3601         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3602         struct tcp_sacktag_state sack_state;
3603         struct rate_sample rs = { .prior_delivered = 0 };
3604         u32 prior_snd_una = tp->snd_una;
3605         bool is_sack_reneg = tp->is_sack_reneg;
3606         u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3607         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3608         bool is_dupack = false;
3609         u32 prior_fackets;
3610         int prior_packets = tp->packets_out;
3611         u32 delivered = tp->delivered;
3612         u32 lost = tp->lost;
3613         int acked = 0; /* Number of packets newly acked */
3614         int rexmit = REXMIT_NONE; /* Flag to (re)transmit to recover losses */
3615
3616         sack_state.first_sackt = 0;
3617         sack_state.rate = &rs;
3618
3619         /* We very likely will need to access write queue head. */
3620         prefetchw(sk->sk_write_queue.next);
3621
3622         /* If the ack is older than previous acks
3623          * then we can probably ignore it.
3624          */
3625         if (before(ack, prior_snd_una)) {
3626                 /* RFC 5961 5.2 [Blind Data Injection Attack].[Mitigation] */
3627                 if (before(ack, prior_snd_una - tp->max_window)) {
3628                         if (!(flag & FLAG_NO_CHALLENGE_ACK))
3629                                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
3630                         return -1;
3631                 }
3632                 goto old_ack;
3633         }
3634
3635         /* If the ack includes data we haven't sent yet, discard
3636          * this segment (RFC793 Section 3.9).
3637          */
3638         if (after(ack, tp->snd_nxt))
3639                 goto invalid_ack;
3640
3641         if (after(ack, prior_snd_una)) {
3642                 flag |= FLAG_SND_UNA_ADVANCED;
3643                 icsk->icsk_retransmits = 0;
3644         }
3645
3646         prior_fackets = tp->fackets_out;
3647         rs.prior_in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
3648
3649         /* ts_recent update must be made after we are sure that the packet
3650          * is in window.
3651          */
3652         if (flag & FLAG_UPDATE_TS_RECENT)
3653                 tcp_replace_ts_recent(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
3654
3655         if (!(flag & FLAG_SLOWPATH) && after(ack, prior_snd_una)) {
3656                 /* Window is constant, pure forward advance.
3657                  * No more checks are required.
3658                  * Note, we use the fact that SND.UNA>=SND.WL2.
3659                  */
3660                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3661                 tcp_snd_una_update(tp, ack);
3662                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3663
3664                 tcp_in_ack_event(sk, CA_ACK_WIN_UPDATE);
3665
3666                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPACKS);
3667         } else {
3668                 u32 ack_ev_flags = CA_ACK_SLOWPATH;
3669
3670                 if (ack_seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
3671                         flag |= FLAG_DATA;
3672                 else
3673                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPUREACKS);
3674
3675                 flag |= tcp_ack_update_window(sk, skb, ack, ack_seq);
3676
3677                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked)
3678                         flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3679                                                         &sack_state);
3680
3681                 if (tcp_ecn_rcv_ecn_echo(tp, tcp_hdr(skb))) {
3682                         flag |= FLAG_ECE;
3683                         ack_ev_flags |= CA_ACK_ECE;
3684                 }
3685
3686                 if (flag & FLAG_WIN_UPDATE)
3687                         ack_ev_flags |= CA_ACK_WIN_UPDATE;
3688
3689                 tcp_in_ack_event(sk, ack_ev_flags);
3690         }
3691
3692         /* We passed data and got it acked, remove any soft error
3693          * log. Something worked...
3694          */
3695         sk->sk_err_soft = 0;
3696         icsk->icsk_probes_out = 0;
3697         tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3698         if (!prior_packets)
3699                 goto no_queue;
3700
3701         /* See if we can take anything off of the retransmit queue. */
3702         flag |= tcp_clean_rtx_queue(sk, prior_fackets, prior_snd_una, &acked,
3703                                     &sack_state);
3704
3705         if (tp->tlp_high_seq)
3706                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3707
3708         if (tcp_ack_is_dubious(sk, flag)) {
3709                 is_dupack = !(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED | FLAG_NOT_DUP));
3710                 tcp_fastretrans_alert(sk, acked, is_dupack, &flag, &rexmit);
3711         }
3712
3713         /* If needed, reset TLP/RTO timer when RACK doesn't set. */
3714         if (flag & FLAG_SET_XMIT_TIMER)
3715                 tcp_set_xmit_timer(sk);
3716
3717         if ((flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) || !(flag & FLAG_NOT_DUP))
3718                 sk_dst_confirm(sk);
3719
3720         delivered = tp->delivered - delivered;  /* freshly ACKed or SACKed */
3721         lost = tp->lost - lost;                 /* freshly marked lost */
3722         tcp_rate_gen(sk, delivered, lost, is_sack_reneg, sack_state.rate);
3723         tcp_cong_control(sk, ack, delivered, flag, sack_state.rate);
3724         tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3725         return 1;
3726
3727 no_queue:
3728         /* If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction. */
3729         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK)
3730                 tcp_fastretrans_alert(sk, acked, is_dupack, &flag, &rexmit);
3731         /* If this ack opens up a zero window, clear backoff.  It was
3732          * being used to time the probes, and is probably far higher than
3733          * it needs to be for normal retransmission.
3734          */
3735         if (tcp_send_head(sk))
3736                 tcp_ack_probe(sk);
3737
3738         if (tp->tlp_high_seq)
3739                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3740         return 1;
3741
3742 invalid_ack:
3743         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u after %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3744         return -1;
3745
3746 old_ack:
3747         /* If data was SACKed, tag it and see if we should send more data.
3748          * If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction.
3749          */
3750         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked) {
3751                 flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3752                                                 &sack_state);
3753                 tcp_fastretrans_alert(sk, acked, is_dupack, &flag, &rexmit);
3754                 tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3755         }
3756
3757         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u before %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3758         return 0;
3759 }
3760
3761 static void tcp_parse_fastopen_option(int len, const unsigned char *cookie,
3762                                       bool syn, struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3763                                       bool exp_opt)
3764 {
3765         /* Valid only in SYN or SYN-ACK with an even length.  */
3766         if (!foc || !syn || len < 0 || (len & 1))
3767                 return;
3768
3769         if (len >= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MIN &&
3770             len <= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MAX)
3771                 memcpy(foc->val, cookie, len);
3772         else if (len != 0)
3773                 len = -1;
3774         foc->len = len;
3775         foc->exp = exp_opt;
3776 }
3777
3778 /* Look for tcp options. Normally only called on SYN and SYNACK packets.
3779  * But, this can also be called on packets in the established flow when
3780  * the fast version below fails.
3781  */
3782 void tcp_parse_options(const struct net *net,
3783                        const struct sk_buff *skb,
3784                        struct tcp_options_received *opt_rx, int estab,
3785                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
3786 {
3787         const unsigned char *ptr;
3788         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3789         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
3790
3791         ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
3792         opt_rx->saw_tstamp = 0;
3793
3794         while (length > 0) {
3795                 int opcode = *ptr++;
3796                 int opsize;
3797
3798                 switch (opcode) {
3799                 case TCPOPT_EOL:
3800                         return;
3801                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
3802                         length--;
3803                         continue;
3804                 default:
3805                         opsize = *ptr++;
3806                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
3807                                 return;
3808                         if (opsize > length)
3809                                 return; /* don't parse partial options */
3810                         switch (opcode) {
3811                         case TCPOPT_MSS:
3812                                 if (opsize == TCPOLEN_MSS && th->syn && !estab) {
3813                                         u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
3814                                         if (in_mss) {
3815                                                 if (opt_rx->user_mss &&
3816                                                     opt_rx->user_mss < in_mss)
3817                                                         in_mss = opt_rx->user_mss;
3818                                                 opt_rx->mss_clamp = in_mss;
3819                                         }
3820                                 }
3821                                 break;
3822                         case TCPOPT_WINDOW:
3823                                 if (opsize == TCPOLEN_WINDOW && th->syn &&
3824                                     !estab && net->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling) {
3825                                         __u8 snd_wscale = *(__u8 *)ptr;
3826                                         opt_rx->wscale_ok = 1;
3827                                         if (snd_wscale > TCP_MAX_WSCALE) {
3828                                                 net_info_ratelimited("%s: Illegal window scaling value %d > %u received\n",
3829                                                                      __func__,
3830                                                                      snd_wscale,
3831                                                                      TCP_MAX_WSCALE);
3832                                                 snd_wscale = TCP_MAX_WSCALE;
3833                                         }
3834                                         opt_rx->snd_wscale = snd_wscale;
3835                                 }
3836                                 break;
3837                         case TCPOPT_TIMESTAMP:
3838                                 if ((opsize == TCPOLEN_TIMESTAMP) &&
3839                                     ((estab && opt_rx->tstamp_ok) ||
3840                                      (!estab && net->ipv4.sysctl_tcp_timestamps))) {
3841                                         opt_rx->saw_tstamp = 1;
3842                                         opt_rx->rcv_tsval = get_unaligned_be32(ptr);
3843                                         opt_rx->rcv_tsecr = get_unaligned_be32(ptr + 4);
3844                                 }
3845                                 break;
3846                         case TCPOPT_SACK_PERM:
3847                                 if (opsize == TCPOLEN_SACK_PERM && th->syn &&
3848                                     !estab && net->ipv4.sysctl_tcp_sack) {
3849                                         opt_rx->sack_ok = TCP_SACK_SEEN;
3850                                         tcp_sack_reset(opt_rx);
3851                                 }
3852                                 break;
3853
3854                         case TCPOPT_SACK:
3855                                 if ((opsize >= (TCPOLEN_SACK_BASE + TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)) &&
3856                                    !((opsize - TCPOLEN_SACK_BASE) % TCPOLEN_SACK_PERBLOCK) &&
3857                                    opt_rx->sack_ok) {
3858                                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = (ptr - 2) - (unsigned char *)th;
3859                                 }
3860                                 break;
3861 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3862                         case TCPOPT_MD5SIG:
3863                                 /*
3864                                  * The MD5 Hash has already been
3865                                  * checked (see tcp_v{4,6}_do_rcv()).
3866                                  */
3867                                 break;
3868 #endif
3869                         case TCPOPT_FASTOPEN:
3870                                 tcp_parse_fastopen_option(
3871                                         opsize - TCPOLEN_FASTOPEN_BASE,
3872                                         ptr, th->syn, foc, false);
3873                                 break;
3874
3875                         case TCPOPT_EXP:
3876                                 /* Fast Open option shares code 254 using a
3877                                  * 16 bits magic number.
3878                                  */
3879                                 if (opsize >= TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE &&
3880                                     get_unaligned_be16(ptr) ==
3881                                     TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC)
3882                                         tcp_parse_fastopen_option(opsize -
3883                                                 TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE,
3884                                                 ptr + 2, th->syn, foc, true);
3885                                 break;
3886
3887                         }
3888                         ptr += opsize-2;
3889                         length -= opsize;
3890                 }
3891         }
3892 }
3893 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_options);
3894
3895 static bool tcp_parse_aligned_timestamp(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
3896 {
3897         const __be32 *ptr = (const __be32 *)(th + 1);
3898
3899         if (*ptr == htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16)
3900                           | (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) | TCPOLEN_TIMESTAMP)) {
3901                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 1;
3902                 ++ptr;
3903                 tp->rx_opt.rcv_tsval = ntohl(*ptr);
3904                 ++ptr;
3905                 if (*ptr)
3906                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = ntohl(*ptr) - tp->tsoffset;
3907                 else
3908                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = 0;
3909                 return true;
3910         }
3911         return false;
3912 }
3913
3914 /* Fast parse options. This hopes to only see timestamps.
3915  * If it is wrong it falls back on tcp_parse_options().
3916  */
3917 static bool tcp_fast_parse_options(const struct net *net,
3918                                    const struct sk_buff *skb,
3919                                    const struct tcphdr *th, struct tcp_sock *tp)
3920 {
3921         /* In the spirit of fast parsing, compare doff directly to constant
3922          * values.  Because equality is used, short doff can be ignored here.
3923          */
3924         if (th->doff == (sizeof(*th) / 4)) {
3925                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
3926                 return false;
3927         } else if (tp->rx_opt.tstamp_ok &&
3928                    th->doff == ((sizeof(*th) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) / 4)) {
3929                 if (tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
3930                         return true;
3931         }
3932
3933         tcp_parse_options(net, skb, &tp->rx_opt, 1, NULL);
3934         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
3935                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
3936
3937         return true;
3938 }
3939
3940 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3941 /*
3942  * Parse MD5 Signature option
3943  */
3944 const u8 *tcp_parse_md5sig_option(const struct tcphdr *th)
3945 {
3946         int length = (th->doff << 2) - sizeof(*th);
3947         const u8 *ptr = (const u8 *)(th + 1);
3948
3949         /* If not enough data remaining, we can short cut */
3950         while (length >= TCPOLEN_MD5SIG) {
3951                 int opcode = *ptr++;
3952                 int opsize;
3953
3954                 switch (opcode) {
3955                 case TCPOPT_EOL:
3956                         return NULL;
3957                 case TCPOPT_NOP:
3958                         length--;
3959                         continue;
3960                 default:
3961                         opsize = *ptr++;
3962                         if (opsize < 2 || opsize > length)
3963                                 return NULL;
3964                         if (opcode == TCPOPT_MD5SIG)
3965                                 return opsize == TCPOLEN_MD5SIG ? ptr : NULL;
3966                 }
3967                 ptr += opsize - 2;
3968                 length -= opsize;
3969         }
3970         return NULL;
3971 }
3972 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_md5sig_option);
3973 #endif
3974
3975 /* Sorry, PAWS as specified is broken wrt. pure-ACKs -DaveM
3976  *
3977  * It is not fatal. If this ACK does _not_ change critical state (seqs, window)
3978  * it can pass through stack. So, the following predicate verifies that
3979  * this segment is not used for anything but congestion avoidance or
3980  * fast retransmit. Moreover, we even are able to eliminate most of such
3981  * second order effects, if we apply some small "replay" window (~RTO)
3982  * to timestamp space.
3983  *
3984  * All these measures still do not guarantee that we reject wrapped ACKs
3985  * on networks with high bandwidth, when sequence space is recycled fastly,
3986  * but it guarantees that such events will be very rare and do not affect
3987  * connection seriously. This doesn't look nice, but alas, PAWS is really
3988  * buggy extension.
3989  *
3990  * [ Later note. Even worse! It is buggy for segments _with_ data. RFC
3991  * states that events when retransmit arrives after original data are rare.
3992  * It is a blatant lie. VJ forgot about fast retransmit! 8)8) It is
3993  * the biggest problem on large power networks even with minor reordering.
3994  * OK, let's give it small replay window. If peer clock is even 1hz, it is safe
3995  * up to bandwidth of 18Gigabit/sec. 8) ]
3996  */
3997
3998 static int tcp_disordered_ack(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3999 {
4000         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4001         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
4002         u32 seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4003         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
4004
4005         return (/* 1. Pure ACK with correct sequence number. */
4006                 (th->ack && seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq && seq == tp->rcv_nxt) &&
4007
4008                 /* 2. ... and duplicate ACK. */
4009                 ack == tp->snd_una &&
4010
4011                 /* 3. ... and does not update window. */
4012                 !tcp_may_update_window(tp, ack, seq, ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale) &&
4013
4014                 /* 4. ... and sits in replay window. */
4015                 (s32)(tp->rx_opt.ts_recent - tp->rx_opt.rcv_tsval) <= (inet_csk(sk)->icsk_rto * 1024) / HZ);
4016 }
4017
4018 static inline bool tcp_paws_discard(const struct sock *sk,
4019                                    const struct sk_buff *skb)
4020 {
4021         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4022
4023         return !tcp_paws_check(&tp->rx_opt, TCP_PAWS_WINDOW) &&
4024                !tcp_disordered_ack(sk, skb);
4025 }
4026
4027 /* Check segment sequence number for validity.
4028  *
4029  * Segment controls are considered valid, if the segment
4030  * fits to the window after truncation to the window. Acceptability
4031  * of data (and SYN, FIN, of course) is checked separately.
4032  * See tcp_data_queue(), for example.
4033  *
4034  * Also, controls (RST is main one) are accepted using RCV.WUP instead
4035  * of RCV.NXT. Peer still did not advance his SND.UNA when we
4036  * delayed ACK, so that hisSND.UNA<=ourRCV.WUP.
4037  * (borrowed from freebsd)
4038  */
4039
4040 static inline bool tcp_sequence(const struct tcp_sock *tp, u32 seq, u32 end_seq)
4041 {
4042         return  !before(end_seq, tp->rcv_wup) &&
4043                 !after(seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp));
4044 }
4045
4046 /* When we get a reset we do this. */
4047 void tcp_reset(struct sock *sk)
4048 {
4049         /* We want the right error as BSD sees it (and indeed as we do). */
4050         switch (sk->sk_state) {
4051         case TCP_SYN_SENT:
4052                 sk->sk_err = ECONNREFUSED;
4053                 break;
4054         case TCP_CLOSE_WAIT:
4055                 sk->sk_err = EPIPE;
4056                 break;
4057         case TCP_CLOSE:
4058                 return;
4059         default:
4060                 sk->sk_err = ECONNRESET;
4061         }
4062         /* This barrier is coupled with smp_rmb() in tcp_poll() */
4063         smp_wmb();
4064
4065         tcp_write_queue_purge(sk);
4066         tcp_done(sk);
4067
4068         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4069                 sk->sk_error_report(sk);
4070 }
4071
4072 /*
4073  *      Process the FIN bit. This now behaves as it is supposed to work
4074  *      and the FIN takes effect when it is validly part of sequence
4075  *      space. Not before when we get holes.
4076  *
4077  *      If we are ESTABLISHED, a received fin moves us to CLOSE-WAIT
4078  *      (and thence onto LAST-ACK and finally, CLOSE, we never enter
4079  *      TIME-WAIT)
4080  *
4081  *      If we are in FINWAIT-1, a received FIN indicates simultaneous
4082  *      close and we go into CLOSING (and later onto TIME-WAIT)
4083  *
4084  *      If we are in FINWAIT-2, a received FIN moves us to TIME-WAIT.
4085  */
4086 void tcp_fin(struct sock *sk)
4087 {
4088         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4089
4090         inet_csk_schedule_ack(sk);
4091
4092         sk->sk_shutdown |= RCV_SHUTDOWN;
4093         sock_set_flag(sk, SOCK_DONE);
4094
4095         switch (sk->sk_state) {
4096         case TCP_SYN_RECV:
4097         case TCP_ESTABLISHED:
4098                 /* Move to CLOSE_WAIT */
4099                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSE_WAIT);
4100                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 1;
4101                 break;
4102
4103         case TCP_CLOSE_WAIT:
4104         case TCP_CLOSING:
4105                 /* Received a retransmission of the FIN, do
4106                  * nothing.
4107                  */
4108                 break;
4109         case TCP_LAST_ACK:
4110                 /* RFC793: Remain in the LAST-ACK state. */
4111                 break;
4112
4113         case TCP_FIN_WAIT1:
4114                 /* This case occurs when a simultaneous close
4115                  * happens, we must ack the received FIN and
4116                  * enter the CLOSING state.
4117                  */
4118                 tcp_send_ack(sk);
4119                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSING);
4120                 break;
4121         case TCP_FIN_WAIT2:
4122                 /* Received a FIN -- send ACK and enter TIME_WAIT. */
4123                 tcp_send_ack(sk);
4124                 tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
4125                 break;
4126         default:
4127                 /* Only TCP_LISTEN and TCP_CLOSE are left, in these
4128                  * cases we should never reach this piece of code.
4129                  */
4130                 pr_err("%s: Impossible, sk->sk_state=%d\n",
4131                        __func__, sk->sk_state);
4132                 break;
4133         }
4134
4135         /* It _is_ possible, that we have something out-of-order _after_ FIN.
4136          * Probably, we should reset in this case. For now drop them.
4137          */
4138         skb_rbtree_purge(&tp->out_of_order_queue);
4139         if (tcp_is_sack(tp))
4140                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4141         sk_mem_reclaim(sk);
4142
4143         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
4144                 sk->sk_state_change(sk);
4145
4146                 /* Do not send POLL_HUP for half duplex close. */
4147                 if (sk->sk_shutdown == SHUTDOWN_MASK ||
4148                     sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4149                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_HUP);
4150                 else
4151                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
4152         }
4153 }
4154
4155 static inline bool tcp_sack_extend(struct tcp_sack_block *sp, u32 seq,
4156                                   u32 end_seq)
4157 {
4158         if (!after(seq, sp->end_seq) && !after(sp->start_seq, end_seq)) {
4159                 if (before(seq, sp->start_seq))
4160                         sp->start_seq = seq;
4161                 if (after(end_seq, sp->end_seq))
4162                         sp->end_seq = end_seq;
4163                 return true;
4164         }
4165         return false;
4166 }
4167
4168 static void tcp_dsack_set(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4169 {
4170         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4171
4172         if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_dsack) {
4173                 int mib_idx;
4174
4175                 if (before(seq, tp->rcv_nxt))
4176                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOLDSENT;
4177                 else
4178                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOFOSENT;
4179
4180                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
4181
4182                 tp->rx_opt.dsack = 1;
4183                 tp->duplicate_sack[0].start_seq = seq;
4184                 tp->duplicate_sack[0].end_seq = end_seq;
4185         }
4186 }
4187
4188 static void tcp_dsack_extend(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4189 {
4190         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4191
4192         if (!tp->rx_opt.dsack)
4193                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4194         else
4195                 tcp_sack_extend(tp->duplicate_sack, seq, end_seq);
4196 }
4197
4198 static void tcp_send_dupack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4199 {
4200         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4201
4202         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
4203             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4204                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4205                 tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
4206
4207                 if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_dsack) {
4208                         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4209
4210                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))
4211                                 end_seq = tp->rcv_nxt;
4212                         tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq);
4213                 }
4214         }
4215
4216         tcp_send_ack(sk);
4217 }
4218
4219 /* These routines update the SACK block as out-of-order packets arrive or
4220  * in-order packets close up the sequence space.
4221  */
4222 static void tcp_sack_maybe_coalesce(struct tcp_sock *tp)
4223 {
4224         int this_sack;
4225         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4226         struct tcp_sack_block *swalk = sp + 1;
4227
4228         /* See if the recent change to the first SACK eats into
4229          * or hits the sequence space of other SACK blocks, if so coalesce.
4230          */
4231         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;) {
4232                 if (tcp_sack_extend(sp, swalk->start_seq, swalk->end_seq)) {
4233                         int i;
4234
4235                         /* Zap SWALK, by moving every further SACK up by one slot.
4236                          * Decrease num_sacks.
4237                          */
4238                         tp->rx_opt.num_sacks--;
4239                         for (i = this_sack; i < tp->rx_opt.num_sacks; i++)
4240                                 sp[i] = sp[i + 1];
4241                         continue;
4242                 }
4243                 this_sack++, swalk++;
4244         }
4245 }
4246
4247 static void tcp_sack_new_ofo_skb(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4248 {
4249         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4250         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4251         int cur_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4252         int this_sack;
4253
4254         if (!cur_sacks)
4255                 goto new_sack;
4256
4257         for (this_sack = 0; this_sack < cur_sacks; this_sack++, sp++) {
4258                 if (tcp_sack_extend(sp, seq, end_seq)) {
4259                         /* Rotate this_sack to the first one. */
4260                         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4261                                 swap(*sp, *(sp - 1));
4262                         if (cur_sacks > 1)
4263                                 tcp_sack_maybe_coalesce(tp);
4264                         return;
4265                 }
4266         }
4267
4268         /* Could not find an adjacent existing SACK, build a new one,
4269          * put it at the front, and shift everyone else down.  We
4270          * always know there is at least one SACK present already here.
4271          *
4272          * If the sack array is full, forget about the last one.
4273          */
4274         if (this_sack >= TCP_NUM_SACKS) {
4275                 this_sack--;
4276                 tp->rx_opt.num_sacks--;
4277                 sp--;
4278         }
4279         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4280                 *sp = *(sp - 1);
4281
4282 new_sack:
4283         /* Build the new head SACK, and we're done. */
4284         sp->start_seq = seq;
4285         sp->end_seq = end_seq;
4286         tp->rx_opt.num_sacks++;
4287 }
4288
4289 /* RCV.NXT advances, some SACKs should be eaten. */
4290
4291 static void tcp_sack_remove(struct tcp_sock *tp)
4292 {
4293         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4294         int num_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4295         int this_sack;
4296
4297         /* Empty ofo queue, hence, all the SACKs are eaten. Clear. */
4298         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4299                 tp->rx_opt.num_sacks = 0;
4300                 return;
4301         }
4302
4303         for (this_sack = 0; this_sack < num_sacks;) {
4304                 /* Check if the start of the sack is covered by RCV.NXT. */
4305                 if (!before(tp->rcv_nxt, sp->start_seq)) {
4306                         int i;
4307
4308                         /* RCV.NXT must cover all the block! */
4309                         WARN_ON(before(tp->rcv_nxt, sp->end_seq));
4310
4311                         /* Zap this SACK, by moving forward any other SACKS. */
4312                         for (i = this_sack+1; i < num_sacks; i++)
4313                                 tp->selective_acks[i-1] = tp->selective_acks[i];
4314                         num_sacks--;
4315                         continue;
4316                 }
4317                 this_sack++;
4318                 sp++;
4319         }
4320         tp->rx_opt.num_sacks = num_sacks;
4321 }
4322
4323 enum tcp_queue {
4324         OOO_QUEUE,
4325         RCV_QUEUE,
4326 };
4327
4328 /**
4329  * tcp_try_coalesce - try to merge skb to prior one
4330  * @sk: socket
4331  * @dest: destination queue
4332  * @to: prior buffer
4333  * @from: buffer to add in queue
4334  * @fragstolen: pointer to boolean
4335  *
4336  * Before queueing skb @from after @to, try to merge them
4337  * to reduce overall memory use and queue lengths, if cost is small.
4338  * Packets in ofo or receive queues can stay a long time.
4339  * Better try to coalesce them right now to avoid future collapses.
4340  * Returns true if caller should free @from instead of queueing it
4341  */
4342 static bool tcp_try_coalesce(struct sock *sk,
4343                              enum tcp_queue dest,
4344                              struct sk_buff *to,
4345                              struct sk_buff *from,
4346                              bool *fragstolen)
4347 {
4348         int delta;
4349
4350         *fragstolen = false;
4351
4352         /* Its possible this segment overlaps with prior segment in queue */
4353         if (TCP_SKB_CB(from)->seq != TCP_SKB_CB(to)->end_seq)
4354                 return false;
4355
4356         if (!skb_try_coalesce(to, from, fragstolen, &delta))
4357                 return false;
4358
4359         atomic_add(delta, &sk->sk_rmem_alloc);
4360         sk_mem_charge(sk, delta);
4361         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOALESCE);
4362         TCP_SKB_CB(to)->end_seq = TCP_SKB_CB(from)->end_seq;
4363         TCP_SKB_CB(to)->ack_seq = TCP_SKB_CB(from)->ack_seq;
4364         TCP_SKB_CB(to)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(from)->tcp_flags;
4365
4366         if (TCP_SKB_CB(from)->has_rxtstamp) {
4367                 TCP_SKB_CB(to)->has_rxtstamp = true;
4368                 if (dest == OOO_QUEUE)
4369                         TCP_SKB_CB(to)->swtstamp = TCP_SKB_CB(from)->swtstamp;
4370                 else
4371                         to->tstamp = from->tstamp;
4372         }
4373
4374         return true;
4375 }
4376
4377 static bool tcp_ooo_try_coalesce(struct sock *sk,
4378                              struct sk_buff *to,
4379                              struct sk_buff *from,
4380                              bool *fragstolen)
4381 {
4382         bool res = tcp_try_coalesce(sk, OOO_QUEUE, to, from, fragstolen);
4383
4384         /* In case tcp_drop() is called later, update to->gso_segs */
4385         if (res) {
4386                 u32 gso_segs = max_t(u16, 1, skb_shinfo(to)->gso_segs) +
4387                                max_t(u16, 1, skb_shinfo(from)->gso_segs);
4388
4389                 skb_shinfo(to)->gso_segs = min_t(u32, gso_segs, 0xFFFF);
4390         }
4391         return res;
4392 }
4393
4394 static void tcp_drop(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4395 {
4396         sk_drops_add(sk, skb);
4397         __kfree_skb(skb);
4398 }
4399
4400 /* This one checks to see if we can put data from the
4401  * out_of_order queue into the receive_queue.
4402  */
4403 static void tcp_ofo_queue(struct sock *sk)
4404 {
4405         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4406         __u32 dsack_high = tp->rcv_nxt;
4407         bool fin, fragstolen, eaten;
4408         struct sk_buff *skb, *tail;
4409         struct rb_node *p;
4410
4411         p = rb_first(&tp->out_of_order_queue);
4412         while (p) {
4413                 skb = rb_to_skb(p);
4414                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
4415                         break;
4416
4417                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack_high)) {
4418                         __u32 dsack = dsack_high;
4419                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, dsack_high))
4420                                 dsack_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4421                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack);
4422                 }
4423                 p = rb_next(p);
4424                 rb_erase(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4425                 /* Replace tstamp which was stomped by rbnode */
4426                 if (TCP_SKB_CB(skb)->has_rxtstamp)
4427                         skb->tstamp = TCP_SKB_CB(skb)->swtstamp;
4428
4429                 if (unlikely(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))) {
4430                         SOCK_DEBUG(sk, "ofo packet was already received\n");
4431                         tcp_drop(sk, skb);
4432                         continue;
4433                 }
4434                 SOCK_DEBUG(sk, "ofo requeuing : rcv_next %X seq %X - %X\n",
4435                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4436                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4437
4438                 tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4439                 eaten = tail && tcp_try_coalesce(sk, RCV_QUEUE,
4440                                                  tail, skb, &fragstolen);
4441                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4442                 fin = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN;
4443                 if (!eaten)
4444                         __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4445                 else
4446                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4447
4448                 if (unlikely(fin)) {
4449                         tcp_fin(sk);
4450                         /* tcp_fin() purges tp->out_of_order_queue,
4451                          * so we must end this loop right now.
4452                          */
4453                         break;
4454                 }
4455         }
4456 }
4457
4458 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk);
4459 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk);
4460
4461 static int tcp_try_rmem_schedule(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4462                                  unsigned int size)
4463 {
4464         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf ||
4465             !sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4466
4467                 if (tcp_prune_queue(sk) < 0)
4468                         return -1;
4469
4470                 while (!sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4471                         if (!tcp_prune_ofo_queue(sk))
4472                                 return -1;
4473                 }
4474         }
4475         return 0;
4476 }
4477
4478 static void tcp_data_queue_ofo(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4479 {
4480         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4481         struct rb_node **p, *parent;
4482         struct sk_buff *skb1;
4483         u32 seq, end_seq;
4484         bool fragstolen;
4485
4486         tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
4487
4488         if (unlikely(tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))) {
4489                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFODROP);
4490                 tcp_drop(sk, skb);
4491                 return;
4492         }
4493
4494         /* Stash tstamp to avoid being stomped on by rbnode */
4495         if (TCP_SKB_CB(skb)->has_rxtstamp)
4496                 TCP_SKB_CB(skb)->swtstamp = skb->tstamp;
4497
4498         /* Disable header prediction. */
4499         tp->pred_flags = 0;
4500         inet_csk_schedule_ack(sk);
4501
4502         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOQUEUE);
4503         seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4504         end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4505         SOCK_DEBUG(sk, "out of order segment: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4506                    tp->rcv_nxt, seq, end_seq);
4507
4508         p = &tp->out_of_order_queue.rb_node;
4509         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4510                 /* Initial out of order segment, build 1 SACK. */
4511                 if (tcp_is_sack(tp)) {
4512                         tp->rx_opt.num_sacks = 1;
4513                         tp->selective_acks[0].start_seq = seq;
4514                         tp->selective_acks[0].end_seq = end_seq;
4515                 }
4516                 rb_link_node(&skb->rbnode, NULL, p);
4517                 rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4518                 tp->ooo_last_skb = skb;
4519                 goto end;
4520         }
4521
4522         /* In the typical case, we are adding an skb to the end of the list.
4523          * Use of ooo_last_skb avoids the O(Log(N)) rbtree lookup.
4524          */
4525         if (tcp_ooo_try_coalesce(sk, tp->ooo_last_skb,
4526                                  skb, &fragstolen)) {
4527 coalesce_done:
4528                 /* For non sack flows, do not grow window to force DUPACK
4529                  * and trigger fast retransmit.
4530                  */
4531                 if (tcp_is_sack(tp))
4532                         tcp_grow_window(sk, skb);
4533                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4534                 skb = NULL;
4535                 goto add_sack;
4536         }
4537         /* Can avoid an rbtree lookup if we are adding skb after ooo_last_skb */
4538         if (!before(seq, TCP_SKB_CB(tp->ooo_last_skb)->end_seq)) {
4539                 parent = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
4540                 p = &parent->rb_right;
4541                 goto insert;
4542         }
4543
4544         /* Find place to insert this segment. Handle overlaps on the way. */
4545         parent = NULL;
4546         while (*p) {
4547                 parent = *p;
4548                 skb1 = rb_to_skb(parent);
4549                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4550                         p = &parent->rb_left;
4551                         continue;
4552                 }
4553                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4554                         if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4555                                 /* All the bits are present. Drop. */
4556                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4557                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4558                                 tcp_drop(sk, skb);
4559                                 skb = NULL;
4560                                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4561                                 goto add_sack;
4562                         }
4563                         if (after(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4564                                 /* Partial overlap. */
4565                                 tcp_dsack_set(sk, seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4566                         } else {
4567                                 /* skb's seq == skb1's seq and skb covers skb1.
4568                                  * Replace skb1 with skb.
4569                                  */
4570                                 rb_replace_node(&skb1->rbnode, &skb->rbnode,
4571                                                 &tp->out_of_order_queue);
4572                                 tcp_dsack_extend(sk,
4573                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4574                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4575                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4576                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4577                                 tcp_drop(sk, skb1);
4578                                 goto merge_right;
4579                         }
4580                 } else if (tcp_ooo_try_coalesce(sk, skb1,
4581                                                 skb, &fragstolen)) {
4582                         goto coalesce_done;
4583                 }
4584                 p = &parent->rb_right;
4585         }
4586 insert:
4587         /* Insert segment into RB tree. */
4588         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
4589         rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4590
4591 merge_right:
4592         /* Remove other segments covered by skb. */
4593         while ((skb1 = skb_rb_next(skb)) != NULL) {
4594                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4595                         break;
4596                 if (before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4597                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4598                                          end_seq);
4599                         break;
4600                 }
4601                 rb_erase(&skb1->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4602                 tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4603                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4604                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4605                 tcp_drop(sk, skb1);
4606         }
4607         /* If there is no skb after us, we are the last_skb ! */
4608         if (!skb1)
4609                 tp->ooo_last_skb = skb;
4610
4611 add_sack:
4612         if (tcp_is_sack(tp))
4613                 tcp_sack_new_ofo_skb(sk, seq, end_seq);
4614 end:
4615         if (skb) {
4616                 /* For non sack flows, do not grow window to force DUPACK
4617                  * and trigger fast retransmit.
4618                  */
4619                 if (tcp_is_sack(tp))
4620                         tcp_grow_window(sk, skb);
4621                 skb_condense(skb);
4622                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4623         }
4624 }
4625
4626 static int __must_check tcp_queue_rcv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int hdrlen,
4627                   bool *fragstolen)
4628 {
4629         int eaten;
4630         struct sk_buff *tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4631
4632         __skb_pull(skb, hdrlen);
4633         eaten = (tail &&
4634                  tcp_try_coalesce(sk, RCV_QUEUE, tail,
4635                                   skb, fragstolen)) ? 1 : 0;
4636         tcp_rcv_nxt_update(tcp_sk(sk), TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4637         if (!eaten) {
4638                 __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4639                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4640         }
4641         return eaten;
4642 }
4643
4644 int tcp_send_rcvq(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size)
4645 {
4646         struct sk_buff *skb;
4647         int err = -ENOMEM;
4648         int data_len = 0;
4649         bool fragstolen;
4650
4651         if (size == 0)
4652                 return 0;
4653
4654         if (size > PAGE_SIZE) {
4655                 int npages = min_t(size_t, size >> PAGE_SHIFT, MAX_SKB_FRAGS);
4656
4657                 data_len = npages << PAGE_SHIFT;
4658                 size = data_len + (size & ~PAGE_MASK);
4659         }
4660         skb = alloc_skb_with_frags(size - data_len, data_len,
4661                                    PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER,
4662                                    &err, sk->sk_allocation);
4663         if (!skb)
4664                 goto err;
4665
4666         skb_put(skb, size - data_len);
4667         skb->data_len = data_len;
4668         skb->len = size;
4669
4670         if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))
4671                 goto err_free;
4672
4673         err = skb_copy_datagram_from_iter(skb, 0, &msg->msg_iter, size);
4674         if (err)
4675                 goto err_free;
4676
4677         TCP_SKB_CB(skb)->seq = tcp_sk(sk)->rcv_nxt;
4678         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + size;
4679         TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tcp_sk(sk)->snd_una - 1;
4680
4681         if (tcp_queue_rcv(sk, skb, 0, &fragstolen)) {
4682                 WARN_ON_ONCE(fragstolen); /* should not happen */
4683                 __kfree_skb(skb);
4684         }
4685         return size;
4686
4687 err_free:
4688         kfree_skb(skb);
4689 err:
4690         return err;
4691
4692 }
4693
4694 static void tcp_data_queue(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4695 {
4696         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4697         bool fragstolen;
4698         int eaten;
4699
4700         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) {
4701                 __kfree_skb(skb);
4702                 return;
4703         }
4704         skb_dst_drop(skb);
4705         __skb_pull(skb, tcp_hdr(skb)->doff * 4);
4706
4707         tcp_ecn_accept_cwr(tp, skb);
4708
4709         tp->rx_opt.dsack = 0;
4710
4711         /*  Queue data for delivery to the user.
4712          *  Packets in sequence go to the receive queue.
4713          *  Out of sequence packets to the out_of_order_queue.
4714          */
4715         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt) {
4716                 if (tcp_receive_window(tp) == 0)
4717                         goto out_of_window;
4718
4719                 /* Ok. In sequence. In window. */
4720 queue_and_out:
4721                 if (skb_queue_len(&sk->sk_receive_queue) == 0)
4722                         sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
4723                 else if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))
4724                         goto drop;
4725
4726                 eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, 0, &fragstolen);
4727                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4728                 if (skb->len)
4729                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
4730                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
4731                         tcp_fin(sk);
4732
4733                 if (!RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4734                         tcp_ofo_queue(sk);
4735
4736                         /* RFC2581. 4.2. SHOULD send immediate ACK, when
4737                          * gap in queue is filled.
4738                          */
4739                         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
4740                                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 0;
4741                 }
4742
4743                 if (tp->rx_opt.num_sacks)
4744                         tcp_sack_remove(tp);
4745
4746                 tcp_fast_path_check(sk);
4747
4748                 if (eaten > 0)
4749                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4750                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4751                         sk->sk_data_ready(sk);
4752                 return;
4753         }
4754
4755         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
4756                 /* A retransmit, 2nd most common case.  Force an immediate ack. */
4757                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4758                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4759
4760 out_of_window:
4761                 tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
4762                 inet_csk_schedule_ack(sk);
4763 drop:
4764                 tcp_drop(sk, skb);
4765                 return;
4766         }
4767
4768         /* Out of window. F.e. zero window probe. */
4769         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp)))
4770                 goto out_of_window;
4771
4772         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4773                 /* Partial packet, seq < rcv_next < end_seq */
4774                 SOCK_DEBUG(sk, "partial packet: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4775                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4776                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4777
4778                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt);
4779
4780                 /* If window is closed, drop tail of packet. But after
4781                  * remembering D-SACK for its head made in previous line.
4782                  */
4783                 if (!tcp_receive_window(tp))
4784                         goto out_of_window;
4785                 goto queue_and_out;
4786         }
4787
4788         tcp_data_queue_ofo(sk, skb);
4789 }
4790
4791 static struct sk_buff *tcp_skb_next(struct sk_buff *skb, struct sk_buff_head *list)
4792 {
4793         if (list)
4794                 return !skb_queue_is_last(list, skb) ? skb->next : NULL;
4795
4796         return skb_rb_next(skb);
4797 }
4798
4799 static struct sk_buff *tcp_collapse_one(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4800                                         struct sk_buff_head *list,
4801                                         struct rb_root *root)
4802 {
4803         struct sk_buff *next = tcp_skb_next(skb, list);
4804
4805         if (list)
4806                 __skb_unlink(skb, list);
4807         else
4808                 rb_erase(&skb->rbnode, root);
4809
4810         __kfree_skb(skb);
4811         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOLLAPSED);
4812
4813         return next;
4814 }
4815
4816 /* Insert skb into rb tree, ordered by TCP_SKB_CB(skb)->seq */
4817 static void tcp_rbtree_insert(struct rb_root *root, struct sk_buff *skb)
4818 {
4819         struct rb_node **p = &root->rb_node;
4820         struct rb_node *parent = NULL;
4821         struct sk_buff *skb1;
4822
4823         while (*p) {
4824                 parent = *p;
4825                 skb1 = rb_to_skb(parent);
4826                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4827                         p = &parent->rb_left;
4828                 else
4829                         p = &parent->rb_right;
4830         }
4831         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
4832         rb_insert_color(&skb->rbnode, root);
4833 }
4834
4835 /* Collapse contiguous sequence of skbs head..tail with
4836  * sequence numbers start..end.
4837  *
4838  * If tail is NULL, this means until the end of the queue.
4839  *
4840  * Segments with FIN/SYN are not collapsed (only because this
4841  * simplifies code)
4842  */
4843 static void
4844 tcp_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff_head *list, struct rb_root *root,
4845              struct sk_buff *head, struct sk_buff *tail, u32 start, u32 end)
4846 {
4847         struct sk_buff *skb = head, *n;
4848         struct sk_buff_head tmp;
4849         bool end_of_skbs;
4850
4851         /* First, check that queue is collapsible and find
4852          * the point where collapsing can be useful.
4853          */
4854 restart:
4855         for (end_of_skbs = true; skb != NULL && skb != tail; skb = n) {
4856                 n = tcp_skb_next(skb, list);
4857
4858                 /* No new bits? It is possible on ofo queue. */
4859                 if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4860                         skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
4861                         if (!skb)
4862                                 break;
4863                         goto restart;
4864                 }
4865
4866                 /* The first skb to collapse is:
4867                  * - not SYN/FIN and
4868                  * - bloated or contains data before "start" or
4869                  *   overlaps to the next one.
4870                  */
4871                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)) &&
4872                     (tcp_win_from_space(skb->truesize) > skb->len ||
4873                      before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))) {
4874                         end_of_skbs = false;
4875                         break;
4876                 }
4877
4878                 if (n && n != tail &&
4879                     TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(n)->seq) {
4880                         end_of_skbs = false;
4881                         break;
4882                 }
4883
4884                 /* Decided to skip this, advance start seq. */
4885                 start = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4886         }
4887         if (end_of_skbs ||
4888             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
4889                 return;
4890
4891         __skb_queue_head_init(&tmp);
4892
4893         while (before(start, end)) {
4894                 int copy = min_t(int, SKB_MAX_ORDER(0, 0), end - start);
4895                 struct sk_buff *nskb;
4896
4897                 nskb = alloc_skb(copy, GFP_ATOMIC);
4898                 if (!nskb)
4899                         break;
4900
4901                 memcpy(nskb->cb, skb->cb, sizeof(skb->cb));
4902                 TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = start;
4903                 if (list)
4904                         __skb_queue_before(list, skb, nskb);
4905                 else
4906                         __skb_queue_tail(&tmp, nskb); /* defer rbtree insertion */
4907                 skb_set_owner_r(nskb, sk);
4908
4909                 /* Copy data, releasing collapsed skbs. */
4910                 while (copy > 0) {
4911                         int offset = start - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4912                         int size = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - start;
4913
4914                         BUG_ON(offset < 0);
4915                         if (size > 0) {
4916                                 size = min(copy, size);
4917                                 if (skb_copy_bits(skb, offset, skb_put(nskb, size), size))
4918                                         BUG();
4919                                 TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq += size;
4920                                 copy -= size;
4921                                 start += size;
4922                         }
4923                         if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4924                                 skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
4925                                 if (!skb ||
4926                                     skb == tail ||
4927                                     (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
4928                                         goto end;
4929                         }
4930                 }
4931         }
4932 end:
4933         skb_queue_walk_safe(&tmp, skb, n)
4934                 tcp_rbtree_insert(root, skb);
4935 }
4936
4937 /* Collapse ofo queue. Algorithm: select contiguous sequence of skbs
4938  * and tcp_collapse() them until all the queue is collapsed.
4939  */
4940 static void tcp_collapse_ofo_queue(struct sock *sk)
4941 {
4942         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4943         u32 range_truesize, sum_tiny = 0;
4944         struct sk_buff *skb, *head;
4945         u32 start, end;
4946
4947         skb = skb_rb_first(&tp->out_of_order_queue);
4948 new_range:
4949         if (!skb) {
4950                 tp->ooo_last_skb = skb_rb_last(&tp->out_of_order_queue);
4951                 return;
4952         }
4953         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4954         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4955         range_truesize = skb->truesize;
4956
4957         for (head = skb;;) {
4958                 skb = skb_rb_next(skb);
4959
4960                 /* Range is terminated when we see a gap or when
4961                  * we are at the queue end.
4962                  */
4963                 if (!skb ||
4964                     after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end) ||
4965                     before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start)) {
4966                         /* Do not attempt collapsing tiny skbs */
4967                         if (range_truesize != head->truesize ||
4968                             end - start >= SKB_WITH_OVERHEAD(SK_MEM_QUANTUM)) {
4969                                 tcp_collapse(sk, NULL, &tp->out_of_order_queue,
4970                                              head, skb, start, end);
4971                         } else {
4972                                 sum_tiny += range_truesize;
4973                                 if (sum_tiny > sk->sk_rcvbuf >> 3)
4974                                         return;
4975                         }
4976                         goto new_range;
4977                 }
4978
4979                 range_truesize += skb->truesize;
4980                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start)))
4981                         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4982                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end))
4983                         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4984         }
4985 }
4986
4987 /*
4988  * Clean the out-of-order queue to make room.
4989  * We drop high sequences packets to :
4990  * 1) Let a chance for holes to be filled.
4991  * 2) not add too big latencies if thousands of packets sit there.
4992  *    (But if application shrinks SO_RCVBUF, we could still end up
4993  *     freeing whole queue here)
4994  * 3) Drop at least 12.5 % of sk_rcvbuf to avoid malicious attacks.
4995  *
4996  * Return true if queue has shrunk.
4997  */
4998 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk)
4999 {
5000         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5001         struct rb_node *node, *prev;
5002         int goal;
5003
5004         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
5005                 return false;
5006
5007         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_OFOPRUNED);
5008         goal = sk->sk_rcvbuf >> 3;
5009         node = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
5010         do {
5011                 prev = rb_prev(node);
5012                 rb_erase(node, &tp->out_of_order_queue);
5013                 goal -= rb_to_skb(node)->truesize;
5014                 tcp_drop(sk, rb_to_skb(node));
5015                 if (!prev || goal <= 0) {
5016                         sk_mem_reclaim(sk);
5017                         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf &&
5018                             !tcp_under_memory_pressure(sk))
5019                                 break;
5020                         goal = sk->sk_rcvbuf >> 3;
5021                 }
5022                 node = prev;
5023         } while (node);
5024         tp->ooo_last_skb = rb_to_skb(prev);
5025
5026         /* Reset SACK state.  A conforming SACK implementation will
5027          * do the same at a timeout based retransmit.  When a connection
5028          * is in a sad state like this, we care only about integrity
5029          * of the connection not performance.
5030          */
5031         if (tp->rx_opt.sack_ok)
5032                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
5033         return true;
5034 }
5035
5036 /* Reduce allocated memory if we can, trying to get
5037  * the socket within its memory limits again.
5038  *
5039  * Return less than zero if we should start dropping frames
5040  * until the socket owning process reads some of the data
5041  * to stabilize the situation.
5042  */
5043 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk)
5044 {
5045         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5046
5047         SOCK_DEBUG(sk, "prune_queue: c=%x\n", tp->copied_seq);
5048
5049         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PRUNECALLED);
5050
5051         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) >= sk->sk_rcvbuf)
5052                 tcp_clamp_window(sk);
5053         else if (tcp_under_memory_pressure(sk))
5054                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, 4U * tp->advmss);
5055
5056         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5057                 return 0;
5058
5059         tcp_collapse_ofo_queue(sk);
5060         if (!skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue))
5061                 tcp_collapse(sk, &sk->sk_receive_queue, NULL,
5062                              skb_peek(&sk->sk_receive_queue),
5063                              NULL,
5064                              tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
5065         sk_mem_reclaim(sk);
5066
5067         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5068                 return 0;
5069
5070         /* Collapsing did not help, destructive actions follow.
5071          * This must not ever occur. */
5072
5073         tcp_prune_ofo_queue(sk);
5074
5075         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5076                 return 0;
5077
5078         /* If we are really being abused, tell the caller to silently
5079          * drop receive data on the floor.  It will get retransmitted
5080          * and hopefully then we'll have sufficient space.
5081          */
5082         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_RCVPRUNED);
5083
5084         /* Massive buffer overcommit. */
5085         tp->pred_flags = 0;
5086         return -1;
5087 }
5088
5089 static bool tcp_should_expand_sndbuf(const struct sock *sk)
5090 {
5091         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5092
5093         /* If the user specified a specific send buffer setting, do
5094          * not modify it.
5095          */
5096         if (sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK)
5097                 return false;
5098
5099         /* If we are under global TCP memory pressure, do not expand.  */
5100         if (tcp_under_memory_pressure(sk))
5101                 return false;
5102
5103         /* If we are under soft global TCP memory pressure, do not expand.  */
5104         if (sk_memory_allocated(sk) >= sk_prot_mem_limits(sk, 0))
5105                 return false;
5106
5107         /* If we filled the congestion window, do not expand.  */
5108         if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
5109                 return false;
5110
5111         return true;
5112 }
5113
5114 /* When incoming ACK allowed to free some skb from write_queue,
5115  * we remember this event in flag SOCK_QUEUE_SHRUNK and wake up socket
5116  * on the exit from tcp input handler.
5117  *
5118  * PROBLEM: sndbuf expansion does not work well with largesend.
5119  */
5120 static void tcp_new_space(struct sock *sk)
5121 {
5122         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5123
5124         if (tcp_should_expand_sndbuf(sk)) {
5125                 tcp_sndbuf_expand(sk);
5126                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
5127         }
5128
5129         sk->sk_write_space(sk);
5130 }
5131
5132 /* Caller made space either from:
5133  * 1) Freeing skbs in rtx queues (after tp->snd_una has advanced)
5134  * 2) Sent skbs from output queue (and thus advancing tp->snd_nxt)
5135  *
5136  * We might be able to generate EPOLLOUT to the application if:
5137  * 1) Space consumed in output/rtx queues is below sk->sk_sndbuf/2
5138  * 2) notsent amount (tp->write_seq - tp->snd_nxt) became
5139  *    small enough that tcp_stream_memory_free() decides it
5140  *    is time to generate EPOLLOUT.
5141  */
5142 void tcp_check_space(struct sock *sk)
5143 {
5144         if (sock_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK)) {
5145                 sock_reset_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
5146                 /* pairs with tcp_poll() */
5147                 smp_mb();
5148                 if (sk->sk_socket &&
5149                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
5150                         tcp_new_space(sk);
5151                         if (!test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags))
5152                                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
5153                 }
5154         }
5155 }
5156
5157 static inline void tcp_data_snd_check(struct sock *sk)
5158 {
5159         tcp_push_pending_frames(sk);
5160         tcp_check_space(sk);
5161 }
5162
5163 /*
5164  * Check if sending an ack is needed.
5165  */
5166 static void __tcp_ack_snd_check(struct sock *sk, int ofo_possible)
5167 {
5168         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5169
5170             /* More than one full frame received... */
5171         if (((tp->rcv_nxt - tp->rcv_wup) > inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss &&
5172              /* ... and right edge of window advances far enough.
5173               * (tcp_recvmsg() will send ACK otherwise). Or...
5174               */
5175              __tcp_select_window(sk) >= tp->rcv_wnd) ||
5176             /* We ACK each frame or... */
5177             tcp_in_quickack_mode(sk) ||
5178             /* We have out of order data. */
5179             (ofo_possible && !RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))) {
5180                 /* Then ack it now */
5181                 tcp_send_ack(sk);
5182         } else {
5183                 /* Else, send delayed ack. */
5184                 tcp_send_delayed_ack(sk);
5185         }
5186 }
5187
5188 static inline void tcp_ack_snd_check(struct sock *sk)
5189 {
5190         if (!inet_csk_ack_scheduled(sk)) {
5191                 /* We sent a data segment already. */
5192                 return;
5193         }
5194         __tcp_ack_snd_check(sk, 1);
5195 }
5196
5197 /*
5198  *      This routine is only called when we have urgent data
5199  *      signaled. Its the 'slow' part of tcp_urg. It could be
5200  *      moved inline now as tcp_urg is only called from one
5201  *      place. We handle URGent data wrong. We have to - as
5202  *      BSD still doesn't use the correction from RFC961.
5203  *      For 1003.1g we should support a new option TCP_STDURG to permit
5204  *      either form (or just set the sysctl tcp_stdurg).
5205  */
5206
5207 static void tcp_check_urg(struct sock *sk, const struct tcphdr *th)
5208 {
5209         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5210         u32 ptr = ntohs(th->urg_ptr);
5211
5212         if (ptr && !sysctl_tcp_stdurg)
5213                 ptr--;
5214         ptr += ntohl(th->seq);
5215
5216         /* Ignore urgent data that we've already seen and read. */
5217         if (after(tp->copied_seq, ptr))
5218                 return;
5219
5220         /* Do not replay urg ptr.
5221          *
5222          * NOTE: interesting situation not covered by specs.
5223          * Misbehaving sender may send urg ptr, pointing to segment,
5224          * which we already have in ofo queue. We are not able to fetch
5225          * such data and will stay in TCP_URG_NOTYET until will be eaten
5226          * by recvmsg(). Seems, we are not obliged to handle such wicked
5227          * situations. But it is worth to think about possibility of some
5228          * DoSes using some hypothetical application level deadlock.
5229          */
5230         if (before(ptr, tp->rcv_nxt))
5231                 return;
5232
5233         /* Do we already have a newer (or duplicate) urgent pointer? */
5234         if (tp->urg_data && !after(ptr, tp->urg_seq))
5235                 return;
5236
5237         /* Tell the world about our new urgent pointer. */
5238         sk_send_sigurg(sk);
5239
5240         /* We may be adding urgent data when the last byte read was
5241          * urgent. To do this requires some care. We cannot just ignore
5242          * tp->copied_seq since we would read the last urgent byte again
5243          * as data, nor can we alter copied_seq until this data arrives
5244          * or we break the semantics of SIOCATMARK (and thus sockatmark())
5245          *
5246          * NOTE. Double Dutch. Rendering to plain English: author of comment
5247          * above did something sort of  send("A", MSG_OOB); send("B", MSG_OOB);
5248          * and expect that both A and B disappear from stream. This is _wrong_.
5249          * Though this happens in BSD with high probability, this is occasional.
5250          * Any application relying on this is buggy. Note also, that fix "works"
5251          * only in this artificial test. Insert some normal data between A and B and we will
5252          * decline of BSD again. Verdict: it is better to remove to trap
5253          * buggy users.
5254          */
5255         if (tp->urg_seq == tp->copied_seq && tp->urg_data &&
5256             !sock_flag(sk, SOCK_URGINLINE) && tp->copied_seq != tp->rcv_nxt) {
5257                 struct sk_buff *skb = skb_peek(&sk->sk_receive_queue);
5258                 tp->copied_seq++;
5259                 if (skb && !before(tp->copied_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5260                         __skb_unlink(skb, &sk->sk_receive_queue);
5261                         __kfree_skb(skb);
5262                 }
5263         }
5264
5265         tp->urg_data = TCP_URG_NOTYET;
5266         tp->urg_seq = ptr;
5267
5268         /* Disable header prediction. */
5269         tp->pred_flags = 0;
5270 }
5271
5272 /* This is the 'fast' part of urgent handling. */
5273 static void tcp_urg(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, const struct tcphdr *th)
5274 {
5275         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5276
5277         /* Check if we get a new urgent pointer - normally not. */
5278         if (th->urg)
5279                 tcp_check_urg(sk, th);
5280
5281         /* Do we wait for any urgent data? - normally not... */
5282         if (tp->urg_data == TCP_URG_NOTYET) {
5283                 u32 ptr = tp->urg_seq - ntohl(th->seq) + (th->doff * 4) -
5284                           th->syn;
5285
5286                 /* Is the urgent pointer pointing into this packet? */
5287                 if (ptr < skb->len) {
5288                         u8 tmp;
5289                         if (skb_copy_bits(skb, ptr, &tmp, 1))
5290                                 BUG();
5291                         tp->urg_data = TCP_URG_VALID | tmp;
5292                         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
5293                                 sk->sk_data_ready(sk);
5294                 }
5295         }
5296 }
5297
5298 /* Accept RST for rcv_nxt - 1 after a FIN.
5299  * When tcp connections are abruptly terminated from Mac OSX (via ^C), a
5300  * FIN is sent followed by a RST packet. The RST is sent with the same
5301  * sequence number as the FIN, and thus according to RFC 5961 a challenge
5302  * ACK should be sent. However, Mac OSX rate limits replies to challenge
5303  * ACKs on the closed socket. In addition middleboxes can drop either the
5304  * challenge ACK or a subsequent RST.
5305  */
5306 static bool tcp_reset_check(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
5307 {
5308         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5309
5310         return unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->seq == (tp->rcv_nxt - 1) &&
5311                         (1 << sk->sk_state) & (TCPF_CLOSE_WAIT | TCPF_LAST_ACK |
5312                                                TCPF_CLOSING));
5313 }
5314
5315 /* Does PAWS and seqno based validation of an incoming segment, flags will
5316  * play significant role here.
5317  */
5318 static bool tcp_validate_incoming(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5319                                   const struct tcphdr *th, int syn_inerr)
5320 {
5321         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5322         bool rst_seq_match = false;
5323
5324         /* RFC1323: H1. Apply PAWS check first. */
5325         if (tcp_fast_parse_options(sock_net(sk), skb, th, tp) &&
5326             tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5327             tcp_paws_discard(sk, skb)) {
5328                 if (!th->rst) {
5329                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSESTABREJECTED);
5330                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5331                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDPAWS,
5332                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5333                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5334                         goto discard;
5335                 }
5336                 /* Reset is accepted even if it did not pass PAWS. */
5337         }
5338
5339         /* Step 1: check sequence number */
5340         if (!tcp_sequence(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5341                 /* RFC793, page 37: "In all states except SYN-SENT, all reset
5342                  * (RST) segments are validated by checking their SEQ-fields."
5343                  * And page 69: "If an incoming segment is not acceptable,
5344                  * an acknowledgment should be sent in reply (unless the RST
5345                  * bit is set, if so drop the segment and return)".
5346                  */
5347                 if (!th->rst) {
5348                         if (th->syn)
5349                                 goto syn_challenge;
5350                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5351                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDSEQ,
5352                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5353                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5354                 } else if (tcp_reset_check(sk, skb)) {
5355                         tcp_reset(sk);
5356                 }
5357                 goto discard;
5358         }
5359
5360         /* Step 2: check RST bit */
5361         if (th->rst) {
5362                 /* RFC 5961 3.2 (extend to match against (RCV.NXT - 1) after a
5363                  * FIN and SACK too if available):
5364                  * If seq num matches RCV.NXT or (RCV.NXT - 1) after a FIN, or
5365                  * the right-most SACK block,
5366                  * then
5367                  *     RESET the connection
5368                  * else
5369                  *     Send a challenge ACK
5370                  */
5371                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt ||
5372                     tcp_reset_check(sk, skb)) {
5373                         rst_seq_match = true;
5374                 } else if (tcp_is_sack(tp) && tp->rx_opt.num_sacks > 0) {
5375                         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
5376                         int max_sack = sp[0].end_seq;
5377                         int this_sack;
5378
5379                         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;
5380                              ++this_sack) {
5381                                 max_sack = after(sp[this_sack].end_seq,
5382                                                  max_sack) ?
5383                                         sp[this_sack].end_seq : max_sack;
5384                         }
5385
5386                         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == max_sack)
5387                                 rst_seq_match = true;
5388                 }
5389
5390                 if (rst_seq_match)
5391                         tcp_reset(sk);
5392                 else {
5393                         /* Disable TFO if RST is out-of-order
5394                          * and no data has been received
5395                          * for current active TFO socket
5396                          */
5397                         if (tp->syn_fastopen && !tp->data_segs_in &&
5398                             sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED)
5399                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
5400                         tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5401                 }
5402                 goto discard;
5403         }
5404
5405         /* step 3: check security and precedence [ignored] */
5406
5407         /* step 4: Check for a SYN
5408          * RFC 5961 4.2 : Send a challenge ack
5409          */
5410         if (th->syn) {
5411 syn_challenge:
5412                 if (syn_inerr)
5413                         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5414                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNCHALLENGE);
5415                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5416                 goto discard;
5417         }
5418
5419         return true;
5420
5421 discard:
5422         tcp_drop(sk, skb);
5423         return false;
5424 }
5425
5426 /*
5427  *      TCP receive function for the ESTABLISHED state.
5428  *
5429  *      It is split into a fast path and a slow path. The fast path is
5430  *      disabled when:
5431  *      - A zero window was announced from us - zero window probing
5432  *        is only handled properly in the slow path.
5433  *      - Out of order segments arrived.
5434  *      - Urgent data is expected.
5435  *      - There is no buffer space left
5436  *      - Unexpected TCP flags/window values/header lengths are received
5437  *        (detected by checking the TCP header against pred_flags)
5438  *      - Data is sent in both directions. Fast path only supports pure senders
5439  *        or pure receivers (this means either the sequence number or the ack
5440  *        value must stay constant)
5441  *      - Unexpected TCP option.
5442  *
5443  *      When these conditions are not satisfied it drops into a standard
5444  *      receive procedure patterned after RFC793 to handle all cases.
5445  *      The first three cases are guaranteed by proper pred_flags setting,
5446  *      the rest is checked inline. Fast processing is turned on in
5447  *      tcp_data_queue when everything is OK.
5448  */
5449 void tcp_rcv_established(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5450                          const struct tcphdr *th)
5451 {
5452         unsigned int len = skb->len;
5453         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5454
5455         tcp_mstamp_refresh(tp);
5456         if (unlikely(!rcu_access_pointer(sk->sk_rx_dst)))
5457                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5458         /*
5459          *      Header prediction.
5460          *      The code loosely follows the one in the famous
5461          *      "30 instruction TCP receive" Van Jacobson mail.
5462          *
5463          *      Van's trick is to deposit buffers into socket queue
5464          *      on a device interrupt, to call tcp_recv function
5465          *      on the receive process context and checksum and copy
5466          *      the buffer to user space. smart...
5467          *
5468          *      Our current scheme is not silly either but we take the
5469          *      extra cost of the net_bh soft interrupt processing...
5470          *      We do checksum and copy also but from device to kernel.
5471          */
5472
5473         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5474
5475         /*      pred_flags is 0xS?10 << 16 + snd_wnd
5476          *      if header_prediction is to be made
5477          *      'S' will always be tp->tcp_header_len >> 2
5478          *      '?' will be 0 for the fast path, otherwise pred_flags is 0 to
5479          *  turn it off (when there are holes in the receive
5480          *       space for instance)
5481          *      PSH flag is ignored.
5482          */
5483
5484         if ((tcp_flag_word(th) & TCP_HP_BITS) == tp->pred_flags &&
5485             TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt &&
5486             !after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
5487                 int tcp_header_len = tp->tcp_header_len;
5488
5489                 /* Timestamp header prediction: tcp_header_len
5490                  * is automatically equal to th->doff*4 due to pred_flags
5491                  * match.
5492                  */
5493
5494                 /* Check timestamp */
5495                 if (tcp_header_len == sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) {
5496                         /* No? Slow path! */
5497                         if (!tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
5498                                 goto slow_path;
5499
5500                         /* If PAWS failed, check it more carefully in slow path */
5501                         if ((s32)(tp->rx_opt.rcv_tsval - tp->rx_opt.ts_recent) < 0)
5502                                 goto slow_path;
5503
5504                         /* DO NOT update ts_recent here, if checksum fails
5505                          * and timestamp was corrupted part, it will result
5506                          * in a hung connection since we will drop all
5507                          * future packets due to the PAWS test.
5508                          */
5509                 }
5510
5511                 if (len <= tcp_header_len) {
5512                         /* Bulk data transfer: sender */
5513                         if (len == tcp_header_len) {
5514                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5515                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5516                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5517                                  */
5518                                 if (tcp_header_len ==
5519                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5520                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5521                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5522
5523                                 /* We know that such packets are checksummed
5524                                  * on entry.
5525                                  */
5526                                 tcp_ack(sk, skb, 0);
5527                                 __kfree_skb(skb);
5528                                 tcp_data_snd_check(sk);
5529                                 return;
5530                         } else { /* Header too small */
5531                                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5532                                 goto discard;
5533                         }
5534                 } else {
5535                         int eaten = 0;
5536                         bool fragstolen = false;
5537
5538                         if (tcp_checksum_complete(skb))
5539                                 goto csum_error;
5540
5541                         if ((int)skb->truesize > sk->sk_forward_alloc)
5542                                 goto step5;
5543
5544                         /* Predicted packet is in window by definition.
5545                          * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5546                          * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5547                          */
5548                         if (tcp_header_len ==
5549                             (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5550                             tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5551                                 tcp_store_ts_recent(tp);
5552
5553                         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5554
5555                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITS);
5556
5557                         /* Bulk data transfer: receiver */
5558                         eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, tcp_header_len,
5559                                               &fragstolen);
5560
5561                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
5562
5563                         if (TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq != tp->snd_una) {
5564                                 /* Well, only one small jumplet in fast path... */
5565                                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_DATA);
5566                                 tcp_data_snd_check(sk);
5567                                 if (!inet_csk_ack_scheduled(sk))
5568                                         goto no_ack;
5569                         } else {
5570                                 tcp_update_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5571                         }
5572
5573                         __tcp_ack_snd_check(sk, 0);
5574 no_ack:
5575                         if (eaten)
5576                                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
5577                         sk->sk_data_ready(sk);
5578                         return;
5579                 }
5580         }
5581
5582 slow_path:
5583         if (len < (th->doff << 2) || tcp_checksum_complete(skb))
5584                 goto csum_error;
5585
5586         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
5587                 goto discard;
5588
5589         /*
5590          *      Standard slow path.
5591          */
5592
5593         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 1))
5594                 return;
5595
5596 step5:
5597         if (tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH | FLAG_UPDATE_TS_RECENT) < 0)
5598                 goto discard;
5599
5600         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5601
5602         /* Process urgent data. */
5603         tcp_urg(sk, skb, th);
5604
5605         /* step 7: process the segment text */
5606         tcp_data_queue(sk, skb);
5607
5608         tcp_data_snd_check(sk);
5609         tcp_ack_snd_check(sk);
5610         return;
5611
5612 csum_error:
5613         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_CSUMERRORS);
5614         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5615
5616 discard:
5617         tcp_drop(sk, skb);
5618 }
5619 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_established);
5620
5621 void tcp_finish_connect(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5622 {
5623         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5624         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5625
5626         tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
5627         icsk->icsk_ack.lrcvtime = tcp_jiffies32;
5628
5629         if (skb) {
5630                 icsk->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5631                 security_inet_conn_established(sk, skb);
5632         }
5633
5634         /* Make sure socket is routed, for correct metrics.  */
5635         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
5636
5637         tcp_init_metrics(sk);
5638         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_ACTIVE_ESTABLISHED_CB);
5639         tcp_init_congestion_control(sk);
5640
5641         /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data
5642          * packet.
5643          */
5644         tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
5645
5646         tcp_init_buffer_space(sk);
5647
5648         if (sock_flag(sk, SOCK_KEEPOPEN))
5649                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, keepalive_time_when(tp));
5650
5651         if (!tp->rx_opt.snd_wscale)
5652                 __tcp_fast_path_on(tp, tp->snd_wnd);
5653         else
5654                 tp->pred_flags = 0;
5655 }
5656
5657 static bool tcp_rcv_fastopen_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *synack,
5658                                     struct tcp_fastopen_cookie *cookie)
5659 {
5660         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5661         struct sk_buff *data = tp->syn_data ? tcp_write_queue_head(sk) : NULL;
5662         u16 mss = tp->rx_opt.mss_clamp, try_exp = 0;
5663         bool syn_drop = false;
5664
5665         if (mss == tp->rx_opt.user_mss) {
5666                 struct tcp_options_received opt;
5667
5668                 /* Get original SYNACK MSS value if user MSS sets mss_clamp */
5669                 tcp_clear_options(&opt);
5670                 opt.user_mss = opt.mss_clamp = 0;
5671                 tcp_parse_options(sock_net(sk), synack, &opt, 0, NULL);
5672                 mss = opt.mss_clamp;
5673         }
5674
5675         if (!tp->syn_fastopen) {
5676                 /* Ignore an unsolicited cookie */
5677                 cookie->len = -1;
5678         } else if (tp->total_retrans) {
5679                 /* SYN timed out and the SYN-ACK neither has a cookie nor
5680                  * acknowledges data. Presumably the remote received only
5681                  * the retransmitted (regular) SYNs: either the original
5682                  * SYN-data or the corresponding SYN-ACK was dropped.
5683                  */
5684                 syn_drop = (cookie->len < 0 && data);
5685         } else if (cookie->len < 0 && !tp->syn_data) {
5686                 /* We requested a cookie but didn't get it. If we did not use
5687                  * the (old) exp opt format then try so next time (try_exp=1).
5688                  * Otherwise we go back to use the RFC7413 opt (try_exp=2).
5689                  */
5690                 try_exp = tp->syn_fastopen_exp ? 2 : 1;
5691         }
5692
5693         tcp_fastopen_cache_set(sk, mss, cookie, syn_drop, try_exp);
5694
5695         if (data) { /* Retransmit unacked data in SYN */
5696                 tcp_for_write_queue_from(data, sk) {
5697                         if (data == tcp_send_head(sk) ||
5698                             __tcp_retransmit_skb(sk, data, 1))
5699                                 break;
5700                 }
5701                 tcp_rearm_rto(sk);
5702                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5703                                 LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVEFAIL);
5704                 return true;
5705         }
5706         tp->syn_data_acked = tp->syn_data;
5707         if (tp->syn_data_acked)
5708                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5709                                 LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
5710
5711         tcp_fastopen_add_skb(sk, synack);
5712
5713         return false;
5714 }
5715
5716 static int tcp_rcv_synsent_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5717                                          const struct tcphdr *th)
5718 {
5719         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5720         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5721         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
5722         int saved_clamp = tp->rx_opt.mss_clamp;
5723         bool fastopen_fail;
5724
5725         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tp->rx_opt, 0, &foc);
5726         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
5727                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
5728
5729         if (th->ack) {
5730                 /* rfc793:
5731                  * "If the state is SYN-SENT then
5732                  *    first check the ACK bit
5733                  *      If the ACK bit is set
5734                  *        If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send
5735                  *        a reset (unless the RST bit is set, if so drop
5736                  *        the segment and return)"
5737                  */
5738                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_una) ||
5739                     after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt))
5740                         goto reset_and_undo;
5741
5742                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
5743                     !between(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp,
5744                              tcp_time_stamp(tp))) {
5745                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5746                                         LINUX_MIB_PAWSACTIVEREJECTED);
5747                         goto reset_and_undo;
5748                 }
5749
5750                 /* Now ACK is acceptable.
5751                  *
5752                  * "If the RST bit is set
5753                  *    If the ACK was acceptable then signal the user "error:
5754                  *    connection reset", drop the segment, enter CLOSED state,
5755                  *    delete TCB, and return."
5756                  */
5757
5758                 if (th->rst) {
5759                         tcp_reset(sk);
5760                         goto discard;
5761                 }
5762
5763                 /* rfc793:
5764                  *   "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5765                  *    drop the segment and return."
5766                  *
5767                  *    See note below!
5768                  *                                        --ANK(990513)
5769                  */
5770                 if (!th->syn)
5771                         goto discard_and_undo;
5772
5773                 /* rfc793:
5774                  *   "If the SYN bit is on ...
5775                  *    are acceptable then ...
5776                  *    (our SYN has been ACKed), change the connection
5777                  *    state to ESTABLISHED..."
5778                  */
5779
5780                 tcp_ecn_rcv_synack(tp, th);
5781
5782                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5783                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH);
5784
5785                 /* Ok.. it's good. Set up sequence numbers and
5786                  * move to established.
5787                  */
5788                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5789                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5790
5791                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5792                  * never scaled.
5793                  */
5794                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window);
5795
5796                 if (!tp->rx_opt.wscale_ok) {
5797                         tp->rx_opt.snd_wscale = tp->rx_opt.rcv_wscale = 0;
5798                         tp->window_clamp = min(tp->window_clamp, 65535U);
5799                 }
5800
5801                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5802                         tp->rx_opt.tstamp_ok       = 1;
5803                         tp->tcp_header_len =
5804                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5805                         tp->advmss          -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5806                         tcp_store_ts_recent(tp);
5807                 } else {
5808                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5809                 }
5810
5811                 if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_fack)
5812                         tcp_enable_fack(tp);
5813
5814                 tcp_mtup_init(sk);
5815                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5816                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5817
5818                 /* Remember, tcp_poll() does not lock socket!
5819                  * Change state from SYN-SENT only after copied_seq
5820                  * is initialized. */
5821                 tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5822
5823                 smp_mb();
5824
5825                 tcp_finish_connect(sk, skb);
5826
5827                 fastopen_fail = (tp->syn_fastopen || tp->syn_data) &&
5828                                 tcp_rcv_fastopen_synack(sk, skb, &foc);
5829
5830                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
5831                         sk->sk_state_change(sk);
5832                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
5833                 }
5834                 if (fastopen_fail)
5835                         return -1;
5836                 if (sk->sk_write_pending ||
5837                     icsk->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept ||
5838                     icsk->icsk_ack.pingpong) {
5839                         /* Save one ACK. Data will be ready after
5840                          * several ticks, if write_pending is set.
5841                          *
5842                          * It may be deleted, but with this feature tcpdumps
5843                          * look so _wonderfully_ clever, that I was not able
5844                          * to stand against the temptation 8)     --ANK
5845                          */
5846                         inet_csk_schedule_ack(sk);
5847                         tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
5848                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
5849                                                   TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
5850
5851 discard:
5852                         tcp_drop(sk, skb);
5853                         return 0;
5854                 } else {
5855                         tcp_send_ack(sk);
5856                 }
5857                 return -1;
5858         }
5859
5860         /* No ACK in the segment */
5861
5862         if (th->rst) {
5863                 /* rfc793:
5864                  * "If the RST bit is set
5865                  *
5866                  *      Otherwise (no ACK) drop the segment and return."
5867                  */
5868
5869                 goto discard_and_undo;
5870         }
5871
5872         /* PAWS check. */
5873         if (tp->rx_opt.ts_recent_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5874             tcp_paws_reject(&tp->rx_opt, 0))
5875                 goto discard_and_undo;
5876
5877         if (th->syn) {
5878                 /* We see SYN without ACK. It is attempt of
5879                  * simultaneous connect with crossed SYNs.
5880                  * Particularly, it can be connect to self.
5881                  */
5882                 tcp_set_state(sk, TCP_SYN_RECV);
5883
5884                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5885                         tp->rx_opt.tstamp_ok = 1;
5886                         tcp_store_ts_recent(tp);
5887                         tp->tcp_header_len =
5888                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5889                 } else {
5890                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5891                 }
5892
5893                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5894                 tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5895                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5896
5897                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5898                  * never scaled.
5899                  */
5900                 tp->snd_wnd    = ntohs(th->window);
5901                 tp->snd_wl1    = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5902                 tp->max_window = tp->snd_wnd;
5903
5904                 tcp_ecn_rcv_syn(tp, th);
5905
5906                 tcp_mtup_init(sk);
5907                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5908                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5909
5910                 tcp_send_synack(sk);
5911 #if 0
5912                 /* Note, we could accept data and URG from this segment.
5913                  * There are no obstacles to make this (except that we must
5914                  * either change tcp_recvmsg() to prevent it from returning data
5915                  * before 3WHS completes per RFC793, or employ TCP Fast Open).
5916                  *
5917                  * However, if we ignore data in ACKless segments sometimes,
5918                  * we have no reasons to accept it sometimes.
5919                  * Also, seems the code doing it in step6 of tcp_rcv_state_process
5920                  * is not flawless. So, discard packet for sanity.
5921                  * Uncomment this return to process the data.
5922                  */
5923                 return -1;
5924 #else
5925                 goto discard;
5926 #endif
5927         }
5928         /* "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5929          * drop the segment and return."
5930          */
5931
5932 discard_and_undo:
5933         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5934         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5935         goto discard;
5936
5937 reset_and_undo:
5938         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5939         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5940         return 1;
5941 }
5942
5943 /*
5944  *      This function implements the receiving procedure of RFC 793 for
5945  *      all states except ESTABLISHED and TIME_WAIT.
5946  *      It's called from both tcp_v4_rcv and tcp_v6_rcv and should be
5947  *      address independent.
5948  */
5949
5950 int tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5951 {
5952         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5953         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5954         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
5955         struct request_sock *req;
5956         int queued = 0;
5957         bool acceptable;
5958
5959         switch (sk->sk_state) {
5960         case TCP_CLOSE:
5961                 goto discard;
5962
5963         case TCP_LISTEN:
5964                 if (th->ack)
5965                         return 1;
5966
5967                 if (th->rst)
5968                         goto discard;
5969
5970                 if (th->syn) {
5971                         if (th->fin)
5972                                 goto discard;
5973                         /* It is possible that we process SYN packets from backlog,
5974                          * so we need to make sure to disable BH and RCU right there.
5975                          */
5976                         rcu_read_lock();
5977                         local_bh_disable();
5978                         acceptable = icsk->icsk_af_ops->conn_request(sk, skb) >= 0;
5979                         local_bh_enable();
5980                         rcu_read_unlock();
5981
5982                         if (!acceptable)
5983                                 return 1;
5984                         consume_skb(skb);
5985                         return 0;
5986                 }
5987                 goto discard;
5988
5989         case TCP_SYN_SENT:
5990                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5991                 tcp_mstamp_refresh(tp);
5992                 queued = tcp_rcv_synsent_state_process(sk, skb, th);
5993                 if (queued >= 0)
5994                         return queued;
5995
5996                 /* Do step6 onward by hand. */
5997                 tcp_urg(sk, skb, th);
5998                 __kfree_skb(skb);
5999                 tcp_data_snd_check(sk);
6000                 return 0;
6001         }
6002
6003         tcp_mstamp_refresh(tp);
6004         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
6005         req = tp->fastopen_rsk;
6006         if (req) {
6007                 WARN_ON_ONCE(sk->sk_state != TCP_SYN_RECV &&
6008                     sk->sk_state != TCP_FIN_WAIT1);
6009
6010                 if (!tcp_check_req(sk, skb, req, true))
6011                         goto discard;
6012         }
6013
6014         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
6015                 goto discard;
6016
6017         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 0))
6018                 return 0;
6019
6020         /* step 5: check the ACK field */
6021         acceptable = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH |
6022                                       FLAG_UPDATE_TS_RECENT |
6023                                       FLAG_NO_CHALLENGE_ACK) > 0;
6024
6025         if (!acceptable) {
6026                 if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
6027                         return 1;       /* send one RST */
6028                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
6029                 goto discard;
6030         }
6031         switch (sk->sk_state) {
6032         case TCP_SYN_RECV:
6033                 if (!tp->srtt_us)
6034                         tcp_synack_rtt_meas(sk, req);
6035
6036                 /* Once we leave TCP_SYN_RECV, we no longer need req
6037                  * so release it.
6038                  */
6039                 if (req) {
6040                         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
6041                         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
6042                 } else {
6043                         /* Make sure socket is routed, for correct metrics. */
6044                         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
6045                         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_PASSIVE_ESTABLISHED_CB);
6046                         tcp_init_congestion_control(sk);
6047
6048                         tcp_mtup_init(sk);
6049                         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
6050                         tcp_init_buffer_space(sk);
6051                 }
6052                 smp_mb();
6053                 tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
6054                 sk->sk_state_change(sk);
6055
6056                 /* Note, that this wakeup is only for marginal crossed SYN case.
6057                  * Passively open sockets are not waked up, because
6058                  * sk->sk_sleep == NULL and sk->sk_socket == NULL.
6059                  */
6060                 if (sk->sk_socket)
6061                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
6062
6063                 tp->snd_una = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
6064                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale;
6065                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
6066
6067                 if (tp->rx_opt.tstamp_ok)
6068                         tp->advmss -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6069
6070                 if (req) {
6071                         /* Re-arm the timer because data may have been sent out.
6072                          * This is similar to the regular data transmission case
6073                          * when new data has just been ack'ed.
6074                          *
6075                          * (TFO) - we could try to be more aggressive and
6076                          * retransmitting any data sooner based on when they
6077                          * are sent out.
6078                          */
6079                         tcp_rearm_rto(sk);
6080                 } else
6081                         tcp_init_metrics(sk);
6082
6083                 if (!inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
6084                         tcp_update_pacing_rate(sk);
6085
6086                 /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data packet */
6087                 tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
6088
6089                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6090                 tcp_fast_path_on(tp);
6091                 break;
6092
6093         case TCP_FIN_WAIT1: {
6094                 int tmo;
6095
6096                 /* If we enter the TCP_FIN_WAIT1 state and we are a
6097                  * Fast Open socket and this is the first acceptable
6098                  * ACK we have received, this would have acknowledged
6099                  * our SYNACK so stop the SYNACK timer.
6100                  */
6101                 if (req) {
6102                         /* We no longer need the request sock. */
6103                         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
6104                         tcp_rearm_rto(sk);
6105                 }
6106                 if (tp->snd_una != tp->write_seq)
6107                         break;
6108
6109                 tcp_set_state(sk, TCP_FIN_WAIT2);
6110                 sk->sk_shutdown |= SEND_SHUTDOWN;
6111
6112                 sk_dst_confirm(sk);
6113
6114                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
6115                         /* Wake up lingering close() */
6116                         sk->sk_state_change(sk);
6117                         break;
6118                 }
6119
6120                 if (tp->linger2 < 0) {
6121                         tcp_done(sk);
6122                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6123                         return 1;
6124                 }
6125                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6126                     after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6127                         /* Receive out of order FIN after close() */
6128                         if (tp->syn_fastopen && th->fin)
6129                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
6130                         tcp_done(sk);
6131                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6132                         return 1;
6133                 }
6134
6135                 tmo = tcp_fin_time(sk);
6136                 if (tmo > TCP_TIMEWAIT_LEN) {
6137                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo - TCP_TIMEWAIT_LEN);
6138                 } else if (th->fin || sock_owned_by_user(sk)) {
6139                         /* Bad case. We could lose such FIN otherwise.
6140                          * It is not a big problem, but it looks confusing
6141                          * and not so rare event. We still can lose it now,
6142                          * if it spins in bh_lock_sock(), but it is really
6143                          * marginal case.
6144                          */
6145                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo);
6146                 } else {
6147                         tcp_time_wait(sk, TCP_FIN_WAIT2, tmo);
6148                         goto discard;
6149                 }
6150                 break;
6151         }
6152
6153         case TCP_CLOSING:
6154                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6155                         tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
6156                         goto discard;
6157                 }
6158                 break;
6159
6160         case TCP_LAST_ACK:
6161                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6162                         tcp_update_metrics(sk);
6163                         tcp_done(sk);
6164                         goto discard;
6165                 }
6166                 break;
6167         }
6168
6169         /* step 6: check the URG bit */
6170         tcp_urg(sk, skb, th);
6171
6172         /* step 7: process the segment text */
6173         switch (sk->sk_state) {
6174         case TCP_CLOSE_WAIT:
6175         case TCP_CLOSING:
6176         case TCP_LAST_ACK:
6177                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
6178                         break;
6179         case TCP_FIN_WAIT1:
6180         case TCP_FIN_WAIT2:
6181                 /* RFC 793 says to queue data in these states,
6182                  * RFC 1122 says we MUST send a reset.
6183                  * BSD 4.4 also does reset.
6184                  */
6185                 if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN) {
6186                         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6187                             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6188                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6189                                 tcp_reset(sk);
6190                                 return 1;
6191                         }
6192                 }
6193                 /* Fall through */
6194         case TCP_ESTABLISHED:
6195                 tcp_data_queue(sk, skb);
6196                 queued = 1;
6197                 break;
6198         }
6199
6200         /* tcp_data could move socket to TIME-WAIT */
6201         if (sk->sk_state != TCP_CLOSE) {
6202                 tcp_data_snd_check(sk);
6203                 tcp_ack_snd_check(sk);
6204         }
6205
6206         if (!queued) {
6207 discard:
6208                 tcp_drop(sk, skb);
6209         }
6210         return 0;
6211 }
6212 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_state_process);
6213
6214 static inline void pr_drop_req(struct request_sock *req, __u16 port, int family)
6215 {
6216         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6217
6218         if (family == AF_INET)
6219                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI4/%u\n",
6220                                     &ireq->ir_rmt_addr, port);
6221 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6222         else if (family == AF_INET6)
6223                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI6/%u\n",
6224                                     &ireq->ir_v6_rmt_addr, port);
6225 #endif
6226 }
6227
6228 /* RFC3168 : 6.1.1 SYN packets must not have ECT/ECN bits set
6229  *
6230  * If we receive a SYN packet with these bits set, it means a
6231  * network is playing bad games with TOS bits. In order to
6232  * avoid possible false congestion notifications, we disable
6233  * TCP ECN negotiation.
6234  *
6235  * Exception: tcp_ca wants ECN. This is required for DCTCP
6236  * congestion control: Linux DCTCP asserts ECT on all packets,
6237  * including SYN, which is most optimal solution; however,
6238  * others, such as FreeBSD do not.
6239  */
6240 static void tcp_ecn_create_request(struct request_sock *req,
6241                                    const struct sk_buff *skb,
6242                                    const struct sock *listen_sk,
6243                                    const struct dst_entry *dst)
6244 {
6245         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
6246         const struct net *net = sock_net(listen_sk);
6247         bool th_ecn = th->ece && th->cwr;
6248         bool ect, ecn_ok;
6249         u32 ecn_ok_dst;
6250
6251         if (!th_ecn)
6252                 return;
6253
6254         ect = !INET_ECN_is_not_ect(TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield);
6255         ecn_ok_dst = dst_feature(dst, DST_FEATURE_ECN_MASK);
6256         ecn_ok = net->ipv4.sysctl_tcp_ecn || ecn_ok_dst;
6257
6258         if ((!ect && ecn_ok) || tcp_ca_needs_ecn(listen_sk) ||
6259             (ecn_ok_dst & DST_FEATURE_ECN_CA) ||
6260             tcp_bpf_ca_needs_ecn((struct sock *)req))
6261                 inet_rsk(req)->ecn_ok = 1;
6262 }
6263
6264 static void tcp_openreq_init(struct request_sock *req,
6265                              const struct tcp_options_received *rx_opt,
6266                              struct sk_buff *skb, const struct sock *sk)
6267 {
6268         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6269
6270         req->rsk_rcv_wnd = 0;           /* So that tcp_send_synack() knows! */
6271         req->cookie_ts = 0;
6272         tcp_rsk(req)->rcv_isn = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
6273         tcp_rsk(req)->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6274         tcp_rsk(req)->snt_synack = tcp_clock_us();
6275         tcp_rsk(req)->last_oow_ack_time = 0;
6276         req->mss = rx_opt->mss_clamp;
6277         req->ts_recent = rx_opt->saw_tstamp ? rx_opt->rcv_tsval : 0;
6278         ireq->tstamp_ok = rx_opt->tstamp_ok;
6279         ireq->sack_ok = rx_opt->sack_ok;
6280         ireq->snd_wscale = rx_opt->snd_wscale;
6281         ireq->wscale_ok = rx_opt->wscale_ok;
6282         ireq->acked = 0;
6283         ireq->ecn_ok = 0;
6284         ireq->ir_rmt_port = tcp_hdr(skb)->source;
6285         ireq->ir_num = ntohs(tcp_hdr(skb)->dest);
6286         ireq->ir_mark = inet_request_mark(sk, skb);
6287 }
6288
6289 struct request_sock *inet_reqsk_alloc(const struct request_sock_ops *ops,
6290                                       struct sock *sk_listener,
6291                                       bool attach_listener)
6292 {
6293         struct request_sock *req = reqsk_alloc(ops, sk_listener,
6294                                                attach_listener);
6295
6296         if (req) {
6297                 struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6298
6299                 ireq->ireq_opt = NULL;
6300 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6301                 ireq->pktopts = NULL;
6302 #endif
6303                 atomic64_set(&ireq->ir_cookie, 0);
6304                 ireq->ireq_state = TCP_NEW_SYN_RECV;
6305                 write_pnet(&ireq->ireq_net, sock_net(sk_listener));
6306                 ireq->ireq_family = sk_listener->sk_family;
6307         }
6308
6309         return req;
6310 }
6311 EXPORT_SYMBOL(inet_reqsk_alloc);
6312
6313 /*
6314  * Return true if a syncookie should be sent
6315  */
6316 static bool tcp_syn_flood_action(const struct sock *sk,
6317                                  const struct sk_buff *skb,
6318                                  const char *proto)
6319 {
6320         struct request_sock_queue *queue = &inet_csk(sk)->icsk_accept_queue;
6321         const char *msg = "Dropping request";
6322         bool want_cookie = false;
6323         struct net *net = sock_net(sk);
6324
6325 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
6326         if (net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies) {
6327                 msg = "Sending cookies";
6328                 want_cookie = true;
6329                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDOCOOKIES);
6330         } else
6331 #endif
6332                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDROP);
6333
6334         if (!queue->synflood_warned &&
6335             net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies != 2 &&
6336             xchg(&queue->synflood_warned, 1) == 0)
6337                 pr_info("%s: Possible SYN flooding on port %d. %s.  Check SNMP counters.\n",
6338                         proto, ntohs(tcp_hdr(skb)->dest), msg);
6339
6340         return want_cookie;
6341 }
6342
6343 static void tcp_reqsk_record_syn(const struct sock *sk,
6344                                  struct request_sock *req,
6345                                  const struct sk_buff *skb)
6346 {
6347         if (tcp_sk(sk)->save_syn) {
6348                 u32 len = skb_network_header_len(skb) + tcp_hdrlen(skb);
6349                 u32 *copy;
6350
6351                 copy = kmalloc(len + sizeof(u32), GFP_ATOMIC);
6352                 if (copy) {
6353                         copy[0] = len;
6354                         memcpy(&copy[1], skb_network_header(skb), len);
6355                         req->saved_syn = copy;
6356                 }
6357         }
6358 }
6359
6360 int tcp_conn_request(struct request_sock_ops *rsk_ops,
6361                      const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
6362                      struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6363 {
6364         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
6365         __u32 isn = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_tw_isn;
6366         struct tcp_options_received tmp_opt;
6367         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6368         struct net *net = sock_net(sk);
6369         struct sock *fastopen_sk = NULL;
6370         struct request_sock *req;
6371         bool want_cookie = false;
6372         struct dst_entry *dst;
6373         struct flowi fl;
6374
6375         /* TW buckets are converted to open requests without
6376          * limitations, they conserve resources and peer is
6377          * evidently real one.
6378          */
6379         if ((net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies == 2 ||
6380              inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk)) && !isn) {
6381                 want_cookie = tcp_syn_flood_action(sk, skb, rsk_ops->slab_name);
6382                 if (!want_cookie)
6383                         goto drop;
6384         }
6385
6386         if (sk_acceptq_is_full(sk)) {
6387                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS);
6388                 goto drop;
6389         }
6390
6391         req = inet_reqsk_alloc(rsk_ops, sk, !want_cookie);
6392         if (!req)
6393                 goto drop;
6394
6395         tcp_rsk(req)->af_specific = af_ops;
6396         tcp_rsk(req)->ts_off = 0;
6397
6398         tcp_clear_options(&tmp_opt);
6399         tmp_opt.mss_clamp = af_ops->mss_clamp;
6400         tmp_opt.user_mss  = tp->rx_opt.user_mss;
6401         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tmp_opt, 0,
6402                           want_cookie ? NULL : &foc);
6403
6404         if (want_cookie && !tmp_opt.saw_tstamp)
6405                 tcp_clear_options(&tmp_opt);
6406
6407         tmp_opt.tstamp_ok = tmp_opt.saw_tstamp;
6408         tcp_openreq_init(req, &tmp_opt, skb, sk);
6409         inet_rsk(req)->no_srccheck = inet_sk(sk)->transparent;
6410
6411         /* Note: tcp_v6_init_req() might override ir_iif for link locals */
6412         inet_rsk(req)->ir_iif = inet_request_bound_dev_if(sk, skb);
6413
6414         af_ops->init_req(req, sk, skb);
6415
6416         if (security_inet_conn_request(sk, skb, req))
6417                 goto drop_and_free;
6418
6419         if (tmp_opt.tstamp_ok)
6420                 tcp_rsk(req)->ts_off = af_ops->init_ts_off(net, skb);
6421
6422         dst = af_ops->route_req(sk, &fl, req);
6423         if (!dst)
6424                 goto drop_and_free;
6425
6426         if (!want_cookie && !isn) {
6427                 /* Kill the following clause, if you dislike this way. */
6428                 if (!net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies &&
6429                     (net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog - inet_csk_reqsk_queue_len(sk) <
6430                      (net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog >> 2)) &&
6431                     !tcp_peer_is_proven(req, dst)) {
6432                         /* Without syncookies last quarter of
6433                          * backlog is filled with destinations,
6434                          * proven to be alive.
6435                          * It means that we continue to communicate
6436                          * to destinations, already remembered
6437                          * to the moment of synflood.
6438                          */
6439                         pr_drop_req(req, ntohs(tcp_hdr(skb)->source),
6440                                     rsk_ops->family);
6441                         goto drop_and_release;
6442                 }
6443
6444                 isn = af_ops->init_seq(skb);
6445         }
6446
6447         tcp_ecn_create_request(req, skb, sk, dst);
6448
6449         if (want_cookie) {
6450                 isn = cookie_init_sequence(af_ops, sk, skb, &req->mss);
6451                 req->cookie_ts = tmp_opt.tstamp_ok;
6452                 if (!tmp_opt.tstamp_ok)
6453                         inet_rsk(req)->ecn_ok = 0;
6454         }
6455
6456         tcp_rsk(req)->snt_isn = isn;
6457         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
6458         tcp_openreq_init_rwin(req, sk, dst);
6459         if (!want_cookie) {
6460                 tcp_reqsk_record_syn(sk, req, skb);
6461                 fastopen_sk = tcp_try_fastopen(sk, skb, req, &foc);
6462         }
6463         if (fastopen_sk) {
6464                 af_ops->send_synack(fastopen_sk, dst, &fl, req,
6465                                     &foc, TCP_SYNACK_FASTOPEN);
6466                 /* Add the child socket directly into the accept queue */
6467                 if (!inet_csk_reqsk_queue_add(sk, req, fastopen_sk)) {
6468                         reqsk_fastopen_remove(fastopen_sk, req, false);
6469                         bh_unlock_sock(fastopen_sk);
6470                         sock_put(fastopen_sk);
6471                         reqsk_put(req);
6472                         goto drop;
6473                 }
6474                 sk->sk_data_ready(sk);
6475                 bh_unlock_sock(fastopen_sk);
6476                 sock_put(fastopen_sk);
6477         } else {
6478                 tcp_rsk(req)->tfo_listener = false;
6479                 if (!want_cookie)
6480                         inet_csk_reqsk_queue_hash_add(sk, req,
6481                                 tcp_timeout_init((struct sock *)req));
6482                 af_ops->send_synack(sk, dst, &fl, req, &foc,
6483                                     !want_cookie ? TCP_SYNACK_NORMAL :
6484                                                    TCP_SYNACK_COOKIE);
6485                 if (want_cookie) {
6486                         reqsk_free(req);
6487                         return 0;
6488                 }
6489         }
6490         reqsk_put(req);
6491         return 0;
6492
6493 drop_and_release:
6494         dst_release(dst);
6495 drop_and_free:
6496         reqsk_free(req);
6497 drop:
6498         tcp_listendrop(sk);
6499         return 0;
6500 }
6501 EXPORT_SYMBOL(tcp_conn_request);