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 #include <trace/events/tcp.h>
80 #include <linux/jump_label_ratelimit.h>
81 #include <net/busy_poll.h>
82 #include <net/mptcp.h>
83
84 int sysctl_tcp_max_orphans __read_mostly = NR_FILE;
85
86 #define FLAG_DATA               0x01 /* Incoming frame contained data.          */
87 #define FLAG_WIN_UPDATE         0x02 /* Incoming ACK was a window update.       */
88 #define FLAG_DATA_ACKED         0x04 /* This ACK acknowledged new data.         */
89 #define FLAG_RETRANS_DATA_ACKED 0x08 /* "" "" some of which was retransmitted.  */
90 #define FLAG_SYN_ACKED          0x10 /* This ACK acknowledged SYN.              */
91 #define FLAG_DATA_SACKED        0x20 /* New SACK.                               */
92 #define FLAG_ECE                0x40 /* ECE in this ACK                         */
93 #define FLAG_LOST_RETRANS       0x80 /* This ACK marks some retransmission lost */
94 #define FLAG_SLOWPATH           0x100 /* Do not skip RFC checks for window update.*/
95 #define FLAG_ORIG_SACK_ACKED    0x200 /* Never retransmitted data are (s)acked  */
96 #define FLAG_SND_UNA_ADVANCED   0x400 /* Snd_una was changed (!= FLAG_DATA_ACKED) */
97 #define FLAG_DSACKING_ACK       0x800 /* SACK blocks contained D-SACK info */
98 #define FLAG_SET_XMIT_TIMER     0x1000 /* Set TLP or RTO timer */
99 #define FLAG_SACK_RENEGING      0x2000 /* snd_una advanced to a sacked seq */
100 #define FLAG_UPDATE_TS_RECENT   0x4000 /* tcp_replace_ts_recent() */
101 #define FLAG_NO_CHALLENGE_ACK   0x8000 /* do not call tcp_send_challenge_ack()  */
102 #define FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED  0x10000 /* Likely a delayed ACK */
103 #define FLAG_DSACK_TLP          0x20000 /* DSACK for tail loss probe */
104
105 #define FLAG_ACKED              (FLAG_DATA_ACKED|FLAG_SYN_ACKED)
106 #define FLAG_NOT_DUP            (FLAG_DATA|FLAG_WIN_UPDATE|FLAG_ACKED)
107 #define FLAG_CA_ALERT           (FLAG_DATA_SACKED|FLAG_ECE|FLAG_DSACKING_ACK)
108 #define FLAG_FORWARD_PROGRESS   (FLAG_ACKED|FLAG_DATA_SACKED)
109
110 #define TCP_REMNANT (TCP_FLAG_FIN|TCP_FLAG_URG|TCP_FLAG_SYN|TCP_FLAG_PSH)
111 #define TCP_HP_BITS (~(TCP_RESERVED_BITS|TCP_FLAG_PSH))
112
113 #define REXMIT_NONE     0 /* no loss recovery to do */
114 #define REXMIT_LOST     1 /* retransmit packets marked lost */
115 #define REXMIT_NEW      2 /* FRTO-style transmit of unsent/new packets */
116
117 #if IS_ENABLED(CONFIG_TLS_DEVICE)
118 static DEFINE_STATIC_KEY_DEFERRED_FALSE(clean_acked_data_enabled, HZ);
119
120 void clean_acked_data_enable(struct inet_connection_sock *icsk,
121                              void (*cad)(struct sock *sk, u32 ack_seq))
122 {
123         icsk->icsk_clean_acked = cad;
124         static_branch_deferred_inc(&clean_acked_data_enabled);
125 }
126 EXPORT_SYMBOL_GPL(clean_acked_data_enable);
127
128 void clean_acked_data_disable(struct inet_connection_sock *icsk)
129 {
130         static_branch_slow_dec_deferred(&clean_acked_data_enabled);
131         icsk->icsk_clean_acked = NULL;
132 }
133 EXPORT_SYMBOL_GPL(clean_acked_data_disable);
134
135 void clean_acked_data_flush(void)
136 {
137         static_key_deferred_flush(&clean_acked_data_enabled);
138 }
139 EXPORT_SYMBOL_GPL(clean_acked_data_flush);
140 #endif
141
142 #ifdef CONFIG_CGROUP_BPF
143 static void bpf_skops_parse_hdr(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
144 {
145         bool unknown_opt = tcp_sk(sk)->rx_opt.saw_unknown &&
146                 BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tcp_sk(sk),
147                                        BPF_SOCK_OPS_PARSE_UNKNOWN_HDR_OPT_CB_FLAG);
148         bool parse_all_opt = BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tcp_sk(sk),
149                                                     BPF_SOCK_OPS_PARSE_ALL_HDR_OPT_CB_FLAG);
150         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
151
152         if (likely(!unknown_opt && !parse_all_opt))
153                 return;
154
155         /* The skb will be handled in the
156          * bpf_skops_established() or
157          * bpf_skops_write_hdr_opt().
158          */
159         switch (sk->sk_state) {
160         case TCP_SYN_RECV:
161         case TCP_SYN_SENT:
162         case TCP_LISTEN:
163                 return;
164         }
165
166         sock_owned_by_me(sk);
167
168         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
169         sock_ops.op = BPF_SOCK_OPS_PARSE_HDR_OPT_CB;
170         sock_ops.is_fullsock = 1;
171         sock_ops.sk = sk;
172         bpf_skops_init_skb(&sock_ops, skb, tcp_hdrlen(skb));
173
174         BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS(&sock_ops);
175 }
176
177 static void bpf_skops_established(struct sock *sk, int bpf_op,
178                                   struct sk_buff *skb)
179 {
180         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
181
182         sock_owned_by_me(sk);
183
184         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
185         sock_ops.op = bpf_op;
186         sock_ops.is_fullsock = 1;
187         sock_ops.sk = sk;
188         /* sk with TCP_REPAIR_ON does not have skb in tcp_finish_connect */
189         if (skb)
190                 bpf_skops_init_skb(&sock_ops, skb, tcp_hdrlen(skb));
191
192         BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS(&sock_ops);
193 }
194 #else
195 static void bpf_skops_parse_hdr(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
196 {
197 }
198
199 static void bpf_skops_established(struct sock *sk, int bpf_op,
200                                   struct sk_buff *skb)
201 {
202 }
203 #endif
204
205 static __cold void tcp_gro_dev_warn(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
206                                     unsigned int len)
207 {
208         struct net_device *dev;
209
210         rcu_read_lock();
211         dev = dev_get_by_index_rcu(sock_net(sk), skb->skb_iif);
212         if (!dev || len >= READ_ONCE(dev->mtu))
213                 pr_warn("%s: Driver has suspect GRO implementation, TCP performance may be compromised.\n",
214                         dev ? dev->name : "Unknown driver");
215         rcu_read_unlock();
216 }
217
218 /* Adapt the MSS value used to make delayed ack decision to the
219  * real world.
220  */
221 static void tcp_measure_rcv_mss(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
222 {
223         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
224         const unsigned int lss = icsk->icsk_ack.last_seg_size;
225         unsigned int len;
226
227         icsk->icsk_ack.last_seg_size = 0;
228
229         /* skb->len may jitter because of SACKs, even if peer
230          * sends good full-sized frames.
231          */
232         len = skb_shinfo(skb)->gso_size ? : skb->len;
233         if (len >= icsk->icsk_ack.rcv_mss) {
234                 /* Note: divides are still a bit expensive.
235                  * For the moment, only adjust scaling_ratio
236                  * when we update icsk_ack.rcv_mss.
237                  */
238                 if (unlikely(len != icsk->icsk_ack.rcv_mss)) {
239                         u64 val = (u64)skb->len << TCP_RMEM_TO_WIN_SCALE;
240
241                         do_div(val, skb->truesize);
242                         tcp_sk(sk)->scaling_ratio = val ? val : 1;
243                 }
244                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = min_t(unsigned int, len,
245                                                tcp_sk(sk)->advmss);
246                 /* Account for possibly-removed options */
247                 DO_ONCE_LITE_IF(len > icsk->icsk_ack.rcv_mss + MAX_TCP_OPTION_SPACE,
248                                 tcp_gro_dev_warn, sk, skb, len);
249                 /* If the skb has a len of exactly 1*MSS and has the PSH bit
250                  * set then it is likely the end of an application write. So
251                  * more data may not be arriving soon, and yet the data sender
252                  * may be waiting for an ACK if cwnd-bound or using TX zero
253                  * copy. So we set ICSK_ACK_PUSHED here so that
254                  * tcp_cleanup_rbuf() will send an ACK immediately if the app
255                  * reads all of the data and is not ping-pong. If len > MSS
256                  * then this logic does not matter (and does not hurt) because
257                  * tcp_cleanup_rbuf() will always ACK immediately if the app
258                  * reads data and there is more than an MSS of unACKed data.
259                  */
260                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_PSH)
261                         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED;
262         } else {
263                 /* Otherwise, we make more careful check taking into account,
264                  * that SACKs block is variable.
265                  *
266                  * "len" is invariant segment length, including TCP header.
267                  */
268                 len += skb->data - skb_transport_header(skb);
269                 if (len >= TCP_MSS_DEFAULT + sizeof(struct tcphdr) ||
270                     /* If PSH is not set, packet should be
271                      * full sized, provided peer TCP is not badly broken.
272                      * This observation (if it is correct 8)) allows
273                      * to handle super-low mtu links fairly.
274                      */
275                     (len >= TCP_MIN_MSS + sizeof(struct tcphdr) &&
276                      !(tcp_flag_word(tcp_hdr(skb)) & TCP_REMNANT))) {
277                         /* Subtract also invariant (if peer is RFC compliant),
278                          * tcp header plus fixed timestamp option length.
279                          * Resulting "len" is MSS free of SACK jitter.
280                          */
281                         len -= tcp_sk(sk)->tcp_header_len;
282                         icsk->icsk_ack.last_seg_size = len;
283                         if (len == lss) {
284                                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = len;
285                                 return;
286                         }
287                 }
288                 if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED)
289                         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED2;
290                 icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED;
291         }
292 }
293
294 static void tcp_incr_quickack(struct sock *sk, unsigned int max_quickacks)
295 {
296         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
297         unsigned int quickacks = tcp_sk(sk)->rcv_wnd / (2 * icsk->icsk_ack.rcv_mss);
298
299         if (quickacks == 0)
300                 quickacks = 2;
301         quickacks = min(quickacks, max_quickacks);
302         if (quickacks > icsk->icsk_ack.quick)
303                 icsk->icsk_ack.quick = quickacks;
304 }
305
306 static void tcp_enter_quickack_mode(struct sock *sk, unsigned int max_quickacks)
307 {
308         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
309
310         tcp_incr_quickack(sk, max_quickacks);
311         inet_csk_exit_pingpong_mode(sk);
312         icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
313 }
314
315 /* Send ACKs quickly, if "quick" count is not exhausted
316  * and the session is not interactive.
317  */
318
319 static bool tcp_in_quickack_mode(struct sock *sk)
320 {
321         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
322         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
323
324         return (dst && dst_metric(dst, RTAX_QUICKACK)) ||
325                 (icsk->icsk_ack.quick && !inet_csk_in_pingpong_mode(sk));
326 }
327
328 static void tcp_ecn_queue_cwr(struct tcp_sock *tp)
329 {
330         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
331                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_QUEUE_CWR;
332 }
333
334 static void tcp_ecn_accept_cwr(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
335 {
336         if (tcp_hdr(skb)->cwr) {
337                 tcp_sk(sk)->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
338
339                 /* If the sender is telling us it has entered CWR, then its
340                  * cwnd may be very low (even just 1 packet), so we should ACK
341                  * immediately.
342                  */
343                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
344                         inet_csk(sk)->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_NOW;
345         }
346 }
347
348 static void tcp_ecn_withdraw_cwr(struct tcp_sock *tp)
349 {
350         tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
351 }
352
353 static void __tcp_ecn_check_ce(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
354 {
355         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
356
357         switch (TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield & INET_ECN_MASK) {
358         case INET_ECN_NOT_ECT:
359                 /* Funny extension: if ECT is not set on a segment,
360                  * and we already seen ECT on a previous segment,
361                  * it is probably a retransmit.
362                  */
363                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_SEEN)
364                         tcp_enter_quickack_mode(sk, 2);
365                 break;
366         case INET_ECN_CE:
367                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
368                         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_ECN_IS_CE);
369
370                 if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)) {
371                         /* Better not delay acks, sender can have a very low cwnd */
372                         tcp_enter_quickack_mode(sk, 2);
373                         tp->ecn_flags |= TCP_ECN_DEMAND_CWR;
374                 }
375                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
376                 break;
377         default:
378                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
379                         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_ECN_NO_CE);
380                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
381                 break;
382         }
383 }
384
385 static void tcp_ecn_check_ce(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
386 {
387         if (tcp_sk(sk)->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
388                 __tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
389 }
390
391 static void tcp_ecn_rcv_synack(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
392 {
393         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || th->cwr))
394                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
395 }
396
397 static void tcp_ecn_rcv_syn(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
398 {
399         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || !th->cwr))
400                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
401 }
402
403 static bool tcp_ecn_rcv_ecn_echo(const struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
404 {
405         if (th->ece && !th->syn && (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
406                 return true;
407         return false;
408 }
409
410 /* Buffer size and advertised window tuning.
411  *
412  * 1. Tuning sk->sk_sndbuf, when connection enters established state.
413  */
414
415 static void tcp_sndbuf_expand(struct sock *sk)
416 {
417         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
418         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
419         int sndmem, per_mss;
420         u32 nr_segs;
421
422         /* Worst case is non GSO/TSO : each frame consumes one skb
423          * and skb->head is kmalloced using power of two area of memory
424          */
425         per_mss = max_t(u32, tp->rx_opt.mss_clamp, tp->mss_cache) +
426                   MAX_TCP_HEADER +
427                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info));
428
429         per_mss = roundup_pow_of_two(per_mss) +
430                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct sk_buff));
431
432         nr_segs = max_t(u32, TCP_INIT_CWND, tcp_snd_cwnd(tp));
433         nr_segs = max_t(u32, nr_segs, tp->reordering + 1);
434
435         /* Fast Recovery (RFC 5681 3.2) :
436          * Cubic needs 1.7 factor, rounded to 2 to include
437          * extra cushion (application might react slowly to EPOLLOUT)
438          */
439         sndmem = ca_ops->sndbuf_expand ? ca_ops->sndbuf_expand(sk) : 2;
440         sndmem *= nr_segs * per_mss;
441
442         if (sk->sk_sndbuf < sndmem)
443                 WRITE_ONCE(sk->sk_sndbuf,
444                            min(sndmem, READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_wmem[2])));
445 }
446
447 /* 2. Tuning advertised window (window_clamp, rcv_ssthresh)
448  *
449  * All tcp_full_space() is split to two parts: "network" buffer, allocated
450  * forward and advertised in receiver window (tp->rcv_wnd) and
451  * "application buffer", required to isolate scheduling/application
452  * latencies from network.
453  * window_clamp is maximal advertised window. It can be less than
454  * tcp_full_space(), in this case tcp_full_space() - window_clamp
455  * is reserved for "application" buffer. The less window_clamp is
456  * the smoother our behaviour from viewpoint of network, but the lower
457  * throughput and the higher sensitivity of the connection to losses. 8)
458  *
459  * rcv_ssthresh is more strict window_clamp used at "slow start"
460  * phase to predict further behaviour of this connection.
461  * It is used for two goals:
462  * - to enforce header prediction at sender, even when application
463  *   requires some significant "application buffer". It is check #1.
464  * - to prevent pruning of receive queue because of misprediction
465  *   of receiver window. Check #2.
466  *
467  * The scheme does not work when sender sends good segments opening
468  * window and then starts to feed us spaghetti. But it should work
469  * in common situations. Otherwise, we have to rely on queue collapsing.
470  */
471
472 /* Slow part of check#2. */
473 static int __tcp_grow_window(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
474                              unsigned int skbtruesize)
475 {
476         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
477         /* Optimize this! */
478         int truesize = tcp_win_from_space(sk, skbtruesize) >> 1;
479         int window = tcp_win_from_space(sk, READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2])) >> 1;
480
481         while (tp->rcv_ssthresh <= window) {
482                 if (truesize <= skb->len)
483                         return 2 * inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss;
484
485                 truesize >>= 1;
486                 window >>= 1;
487         }
488         return 0;
489 }
490
491 /* Even if skb appears to have a bad len/truesize ratio, TCP coalescing
492  * can play nice with us, as sk_buff and skb->head might be either
493  * freed or shared with up to MAX_SKB_FRAGS segments.
494  * Only give a boost to drivers using page frag(s) to hold the frame(s),
495  * and if no payload was pulled in skb->head before reaching us.
496  */
497 static u32 truesize_adjust(bool adjust, const struct sk_buff *skb)
498 {
499         u32 truesize = skb->truesize;
500
501         if (adjust && !skb_headlen(skb)) {
502                 truesize -= SKB_TRUESIZE(skb_end_offset(skb));
503                 /* paranoid check, some drivers might be buggy */
504                 if (unlikely((int)truesize < (int)skb->len))
505                         truesize = skb->truesize;
506         }
507         return truesize;
508 }
509
510 static void tcp_grow_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
511                             bool adjust)
512 {
513         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
514         int room;
515
516         room = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_space(sk)) - tp->rcv_ssthresh;
517
518         if (room <= 0)
519                 return;
520
521         /* Check #1 */
522         if (!tcp_under_memory_pressure(sk)) {
523                 unsigned int truesize = truesize_adjust(adjust, skb);
524                 int incr;
525
526                 /* Check #2. Increase window, if skb with such overhead
527                  * will fit to rcvbuf in future.
528                  */
529                 if (tcp_win_from_space(sk, truesize) <= skb->len)
530                         incr = 2 * tp->advmss;
531                 else
532                         incr = __tcp_grow_window(sk, skb, truesize);
533
534                 if (incr) {
535                         incr = max_t(int, incr, 2 * skb->len);
536                         tp->rcv_ssthresh += min(room, incr);
537                         inet_csk(sk)->icsk_ack.quick |= 1;
538                 }
539         } else {
540                 /* Under pressure:
541                  * Adjust rcv_ssthresh according to reserved mem
542                  */
543                 tcp_adjust_rcv_ssthresh(sk);
544         }
545 }
546
547 /* 3. Try to fixup all. It is made immediately after connection enters
548  *    established state.
549  */
550 static void tcp_init_buffer_space(struct sock *sk)
551 {
552         int tcp_app_win = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_app_win);
553         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
554         int maxwin;
555
556         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK))
557                 tcp_sndbuf_expand(sk);
558
559         tcp_mstamp_refresh(tp);
560         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
561         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
562
563         maxwin = tcp_full_space(sk);
564
565         if (tp->window_clamp >= maxwin) {
566                 tp->window_clamp = maxwin;
567
568                 if (tcp_app_win && maxwin > 4 * tp->advmss)
569                         tp->window_clamp = max(maxwin -
570                                                (maxwin >> tcp_app_win),
571                                                4 * tp->advmss);
572         }
573
574         /* Force reservation of one segment. */
575         if (tcp_app_win &&
576             tp->window_clamp > 2 * tp->advmss &&
577             tp->window_clamp + tp->advmss > maxwin)
578                 tp->window_clamp = max(2 * tp->advmss, maxwin - tp->advmss);
579
580         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, tp->window_clamp);
581         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
582         tp->rcvq_space.space = min3(tp->rcv_ssthresh, tp->rcv_wnd,
583                                     (u32)TCP_INIT_CWND * tp->advmss);
584 }
585
586 /* 4. Recalculate window clamp after socket hit its memory bounds. */
587 static void tcp_clamp_window(struct sock *sk)
588 {
589         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
590         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
591         struct net *net = sock_net(sk);
592         int rmem2;
593
594         icsk->icsk_ack.quick = 0;
595         rmem2 = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
596
597         if (sk->sk_rcvbuf < rmem2 &&
598             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK) &&
599             !tcp_under_memory_pressure(sk) &&
600             sk_memory_allocated(sk) < sk_prot_mem_limits(sk, 0)) {
601                 WRITE_ONCE(sk->sk_rcvbuf,
602                            min(atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc), rmem2));
603         }
604         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf)
605                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->window_clamp, 2U * tp->advmss);
606 }
607
608 /* Initialize RCV_MSS value.
609  * RCV_MSS is an our guess about MSS used by the peer.
610  * We haven't any direct information about the MSS.
611  * It's better to underestimate the RCV_MSS rather than overestimate.
612  * Overestimations make us ACKing less frequently than needed.
613  * Underestimations are more easy to detect and fix by tcp_measure_rcv_mss().
614  */
615 void tcp_initialize_rcv_mss(struct sock *sk)
616 {
617         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
618         unsigned int hint = min_t(unsigned int, tp->advmss, tp->mss_cache);
619
620         hint = min(hint, tp->rcv_wnd / 2);
621         hint = min(hint, TCP_MSS_DEFAULT);
622         hint = max(hint, TCP_MIN_MSS);
623
624         inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss = hint;
625 }
626 EXPORT_SYMBOL(tcp_initialize_rcv_mss);
627
628 /* Receiver "autotuning" code.
629  *
630  * The algorithm for RTT estimation w/o timestamps is based on
631  * Dynamic Right-Sizing (DRS) by Wu Feng and Mike Fisk of LANL.
632  * <https://public.lanl.gov/radiant/pubs.html#DRS>
633  *
634  * More detail on this code can be found at
635  * <http://staff.psc.edu/jheffner/>,
636  * though this reference is out of date.  A new paper
637  * is pending.
638  */
639 static void tcp_rcv_rtt_update(struct tcp_sock *tp, u32 sample, int win_dep)
640 {
641         u32 new_sample = tp->rcv_rtt_est.rtt_us;
642         long m = sample;
643
644         if (new_sample != 0) {
645                 /* If we sample in larger samples in the non-timestamp
646                  * case, we could grossly overestimate the RTT especially
647                  * with chatty applications or bulk transfer apps which
648                  * are stalled on filesystem I/O.
649                  *
650                  * Also, since we are only going for a minimum in the
651                  * non-timestamp case, we do not smooth things out
652                  * else with timestamps disabled convergence takes too
653                  * long.
654                  */
655                 if (!win_dep) {
656                         m -= (new_sample >> 3);
657                         new_sample += m;
658                 } else {
659                         m <<= 3;
660                         if (m < new_sample)
661                                 new_sample = m;
662                 }
663         } else {
664                 /* No previous measure. */
665                 new_sample = m << 3;
666         }
667
668         tp->rcv_rtt_est.rtt_us = new_sample;
669 }
670
671 static inline void tcp_rcv_rtt_measure(struct tcp_sock *tp)
672 {
673         u32 delta_us;
674
675         if (tp->rcv_rtt_est.time == 0)
676                 goto new_measure;
677         if (before(tp->rcv_nxt, tp->rcv_rtt_est.seq))
678                 return;
679         delta_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcv_rtt_est.time);
680         if (!delta_us)
681                 delta_us = 1;
682         tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 1);
683
684 new_measure:
685         tp->rcv_rtt_est.seq = tp->rcv_nxt + tp->rcv_wnd;
686         tp->rcv_rtt_est.time = tp->tcp_mstamp;
687 }
688
689 static s32 tcp_rtt_tsopt_us(const struct tcp_sock *tp)
690 {
691         u32 delta, delta_us;
692
693         delta = tcp_time_stamp_ts(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
694         if (tp->tcp_usec_ts)
695                 return delta;
696
697         if (likely(delta < INT_MAX / (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ))) {
698                 if (!delta)
699                         delta = 1;
700                 delta_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
701                 return delta_us;
702         }
703         return -1;
704 }
705
706 static inline void tcp_rcv_rtt_measure_ts(struct sock *sk,
707                                           const struct sk_buff *skb)
708 {
709         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
710
711         if (tp->rx_opt.rcv_tsecr == tp->rcv_rtt_last_tsecr)
712                 return;
713         tp->rcv_rtt_last_tsecr = tp->rx_opt.rcv_tsecr;
714
715         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq -
716             TCP_SKB_CB(skb)->seq >= inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss) {
717                 s32 delta = tcp_rtt_tsopt_us(tp);
718
719                 if (delta >= 0)
720                         tcp_rcv_rtt_update(tp, delta, 0);
721         }
722 }
723
724 /*
725  * This function should be called every time data is copied to user space.
726  * It calculates the appropriate TCP receive buffer space.
727  */
728 void tcp_rcv_space_adjust(struct sock *sk)
729 {
730         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
731         u32 copied;
732         int time;
733
734         trace_tcp_rcv_space_adjust(sk);
735
736         tcp_mstamp_refresh(tp);
737         time = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcvq_space.time);
738         if (time < (tp->rcv_rtt_est.rtt_us >> 3) || tp->rcv_rtt_est.rtt_us == 0)
739                 return;
740
741         /* Number of bytes copied to user in last RTT */
742         copied = tp->copied_seq - tp->rcvq_space.seq;
743         if (copied <= tp->rcvq_space.space)
744                 goto new_measure;
745
746         /* A bit of theory :
747          * copied = bytes received in previous RTT, our base window
748          * To cope with packet losses, we need a 2x factor
749          * To cope with slow start, and sender growing its cwin by 100 %
750          * every RTT, we need a 4x factor, because the ACK we are sending
751          * now is for the next RTT, not the current one :
752          * <prev RTT . ><current RTT .. ><next RTT .... >
753          */
754
755         if (READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_moderate_rcvbuf) &&
756             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
757                 u64 rcvwin, grow;
758                 int rcvbuf;
759
760                 /* minimal window to cope with packet losses, assuming
761                  * steady state. Add some cushion because of small variations.
762                  */
763                 rcvwin = ((u64)copied << 1) + 16 * tp->advmss;
764
765                 /* Accommodate for sender rate increase (eg. slow start) */
766                 grow = rcvwin * (copied - tp->rcvq_space.space);
767                 do_div(grow, tp->rcvq_space.space);
768                 rcvwin += (grow << 1);
769
770                 rcvbuf = min_t(u64, tcp_space_from_win(sk, rcvwin),
771                                READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]));
772                 if (rcvbuf > sk->sk_rcvbuf) {
773                         WRITE_ONCE(sk->sk_rcvbuf, rcvbuf);
774
775                         /* Make the window clamp follow along.  */
776                         tp->window_clamp = tcp_win_from_space(sk, rcvbuf);
777                 }
778         }
779         tp->rcvq_space.space = copied;
780
781 new_measure:
782         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
783         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
784 }
785
786 static void tcp_save_lrcv_flowlabel(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
787 {
788 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
789         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
790
791         if (skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6))
792                 icsk->icsk_ack.lrcv_flowlabel = ntohl(ip6_flowlabel(ipv6_hdr(skb)));
793 #endif
794 }
795
796 /* There is something which you must keep in mind when you analyze the
797  * behavior of the tp->ato delayed ack timeout interval.  When a
798  * connection starts up, we want to ack as quickly as possible.  The
799  * problem is that "good" TCP's do slow start at the beginning of data
800  * transmission.  The means that until we send the first few ACK's the
801  * sender will sit on his end and only queue most of his data, because
802  * he can only send snd_cwnd unacked packets at any given time.  For
803  * each ACK we send, he increments snd_cwnd and transmits more of his
804  * queue.  -DaveM
805  */
806 static void tcp_event_data_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
807 {
808         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
809         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
810         u32 now;
811
812         inet_csk_schedule_ack(sk);
813
814         tcp_measure_rcv_mss(sk, skb);
815
816         tcp_rcv_rtt_measure(tp);
817
818         now = tcp_jiffies32;
819
820         if (!icsk->icsk_ack.ato) {
821                 /* The _first_ data packet received, initialize
822                  * delayed ACK engine.
823                  */
824                 tcp_incr_quickack(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
825                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
826         } else {
827                 int m = now - icsk->icsk_ack.lrcvtime;
828
829                 if (m <= TCP_ATO_MIN / 2) {
830                         /* The fastest case is the first. */
831                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + TCP_ATO_MIN / 2;
832                 } else if (m < icsk->icsk_ack.ato) {
833                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + m;
834                         if (icsk->icsk_ack.ato > icsk->icsk_rto)
835                                 icsk->icsk_ack.ato = icsk->icsk_rto;
836                 } else if (m > icsk->icsk_rto) {
837                         /* Too long gap. Apparently sender failed to
838                          * restart window, so that we send ACKs quickly.
839                          */
840                         tcp_incr_quickack(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
841                 }
842         }
843         icsk->icsk_ack.lrcvtime = now;
844         tcp_save_lrcv_flowlabel(sk, skb);
845
846         tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
847
848         if (skb->len >= 128)
849                 tcp_grow_window(sk, skb, true);
850 }
851
852 /* Called to compute a smoothed rtt estimate. The data fed to this
853  * routine either comes from timestamps, or from segments that were
854  * known _not_ to have been retransmitted [see Karn/Partridge
855  * Proceedings SIGCOMM 87]. The algorithm is from the SIGCOMM 88
856  * piece by Van Jacobson.
857  * NOTE: the next three routines used to be one big routine.
858  * To save cycles in the RFC 1323 implementation it was better to break
859  * it up into three procedures. -- erics
860  */
861 static void tcp_rtt_estimator(struct sock *sk, long mrtt_us)
862 {
863         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
864         long m = mrtt_us; /* RTT */
865         u32 srtt = tp->srtt_us;
866
867         /*      The following amusing code comes from Jacobson's
868          *      article in SIGCOMM '88.  Note that rtt and mdev
869          *      are scaled versions of rtt and mean deviation.
870          *      This is designed to be as fast as possible
871          *      m stands for "measurement".
872          *
873          *      On a 1990 paper the rto value is changed to:
874          *      RTO = rtt + 4 * mdev
875          *
876          * Funny. This algorithm seems to be very broken.
877          * These formulae increase RTO, when it should be decreased, increase
878          * too slowly, when it should be increased quickly, decrease too quickly
879          * etc. I guess in BSD RTO takes ONE value, so that it is absolutely
880          * does not matter how to _calculate_ it. Seems, it was trap
881          * that VJ failed to avoid. 8)
882          */
883         if (srtt != 0) {
884                 m -= (srtt >> 3);       /* m is now error in rtt est */
885                 srtt += m;              /* rtt = 7/8 rtt + 1/8 new */
886                 if (m < 0) {
887                         m = -m;         /* m is now abs(error) */
888                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
889                         /* This is similar to one of Eifel findings.
890                          * Eifel blocks mdev updates when rtt decreases.
891                          * This solution is a bit different: we use finer gain
892                          * for mdev in this case (alpha*beta).
893                          * Like Eifel it also prevents growth of rto,
894                          * but also it limits too fast rto decreases,
895                          * happening in pure Eifel.
896                          */
897                         if (m > 0)
898                                 m >>= 3;
899                 } else {
900                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
901                 }
902                 tp->mdev_us += m;               /* mdev = 3/4 mdev + 1/4 new */
903                 if (tp->mdev_us > tp->mdev_max_us) {
904                         tp->mdev_max_us = tp->mdev_us;
905                         if (tp->mdev_max_us > tp->rttvar_us)
906                                 tp->rttvar_us = tp->mdev_max_us;
907                 }
908                 if (after(tp->snd_una, tp->rtt_seq)) {
909                         if (tp->mdev_max_us < tp->rttvar_us)
910                                 tp->rttvar_us -= (tp->rttvar_us - tp->mdev_max_us) >> 2;
911                         tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
912                         tp->mdev_max_us = tcp_rto_min_us(sk);
913
914                         tcp_bpf_rtt(sk);
915                 }
916         } else {
917                 /* no previous measure. */
918                 srtt = m << 3;          /* take the measured time to be rtt */
919                 tp->mdev_us = m << 1;   /* make sure rto = 3*rtt */
920                 tp->rttvar_us = max(tp->mdev_us, tcp_rto_min_us(sk));
921                 tp->mdev_max_us = tp->rttvar_us;
922                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
923
924                 tcp_bpf_rtt(sk);
925         }
926         tp->srtt_us = max(1U, srtt);
927 }
928
929 static void tcp_update_pacing_rate(struct sock *sk)
930 {
931         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
932         u64 rate;
933
934         /* set sk_pacing_rate to 200 % of current rate (mss * cwnd / srtt) */
935         rate = (u64)tp->mss_cache * ((USEC_PER_SEC / 100) << 3);
936
937         /* current rate is (cwnd * mss) / srtt
938          * In Slow Start [1], set sk_pacing_rate to 200 % the current rate.
939          * In Congestion Avoidance phase, set it to 120 % the current rate.
940          *
941          * [1] : Normal Slow Start condition is (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh)
942          *       If snd_cwnd >= (tp->snd_ssthresh / 2), we are approaching
943          *       end of slow start and should slow down.
944          */
945         if (tcp_snd_cwnd(tp) < tp->snd_ssthresh / 2)
946                 rate *= READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_pacing_ss_ratio);
947         else
948                 rate *= READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_pacing_ca_ratio);
949
950         rate *= max(tcp_snd_cwnd(tp), tp->packets_out);
951
952         if (likely(tp->srtt_us))
953                 do_div(rate, tp->srtt_us);
954
955         /* WRITE_ONCE() is needed because sch_fq fetches sk_pacing_rate
956          * without any lock. We want to make sure compiler wont store
957          * intermediate values in this location.
958          */
959         WRITE_ONCE(sk->sk_pacing_rate,
960                    min_t(u64, rate, READ_ONCE(sk->sk_max_pacing_rate)));
961 }
962
963 /* Calculate rto without backoff.  This is the second half of Van Jacobson's
964  * routine referred to above.
965  */
966 static void tcp_set_rto(struct sock *sk)
967 {
968         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
969         /* Old crap is replaced with new one. 8)
970          *
971          * More seriously:
972          * 1. If rtt variance happened to be less 50msec, it is hallucination.
973          *    It cannot be less due to utterly erratic ACK generation made
974          *    at least by solaris and freebsd. "Erratic ACKs" has _nothing_
975          *    to do with delayed acks, because at cwnd>2 true delack timeout
976          *    is invisible. Actually, Linux-2.4 also generates erratic
977          *    ACKs in some circumstances.
978          */
979         inet_csk(sk)->icsk_rto = __tcp_set_rto(tp);
980
981         /* 2. Fixups made earlier cannot be right.
982          *    If we do not estimate RTO correctly without them,
983          *    all the algo is pure shit and should be replaced
984          *    with correct one. It is exactly, which we pretend to do.
985          */
986
987         /* NOTE: clamping at TCP_RTO_MIN is not required, current algo
988          * guarantees that rto is higher.
989          */
990         tcp_bound_rto(sk);
991 }
992
993 __u32 tcp_init_cwnd(const struct tcp_sock *tp, const struct dst_entry *dst)
994 {
995         __u32 cwnd = (dst ? dst_metric(dst, RTAX_INITCWND) : 0);
996
997         if (!cwnd)
998                 cwnd = TCP_INIT_CWND;
999         return min_t(__u32, cwnd, tp->snd_cwnd_clamp);
1000 }
1001
1002 struct tcp_sacktag_state {
1003         /* Timestamps for earliest and latest never-retransmitted segment
1004          * that was SACKed. RTO needs the earliest RTT to stay conservative,
1005          * but congestion control should still get an accurate delay signal.
1006          */
1007         u64     first_sackt;
1008         u64     last_sackt;
1009         u32     reord;
1010         u32     sack_delivered;
1011         int     flag;
1012         unsigned int mss_now;
1013         struct rate_sample *rate;
1014 };
1015
1016 /* Take a notice that peer is sending D-SACKs. Skip update of data delivery
1017  * and spurious retransmission information if this DSACK is unlikely caused by
1018  * sender's action:
1019  * - DSACKed sequence range is larger than maximum receiver's window.
1020  * - Total no. of DSACKed segments exceed the total no. of retransmitted segs.
1021  */
1022 static u32 tcp_dsack_seen(struct tcp_sock *tp, u32 start_seq,
1023                           u32 end_seq, struct tcp_sacktag_state *state)
1024 {
1025         u32 seq_len, dup_segs = 1;
1026
1027         if (!before(start_seq, end_seq))
1028                 return 0;
1029
1030         seq_len = end_seq - start_seq;
1031         /* Dubious DSACK: DSACKed range greater than maximum advertised rwnd */
1032         if (seq_len > tp->max_window)
1033                 return 0;
1034         if (seq_len > tp->mss_cache)
1035                 dup_segs = DIV_ROUND_UP(seq_len, tp->mss_cache);
1036         else if (tp->tlp_high_seq && tp->tlp_high_seq == end_seq)
1037                 state->flag |= FLAG_DSACK_TLP;
1038
1039         tp->dsack_dups += dup_segs;
1040         /* Skip the DSACK if dup segs weren't retransmitted by sender */
1041         if (tp->dsack_dups > tp->total_retrans)
1042                 return 0;
1043
1044         tp->rx_opt.sack_ok |= TCP_DSACK_SEEN;
1045         /* We increase the RACK ordering window in rounds where we receive
1046          * DSACKs that may have been due to reordering causing RACK to trigger
1047          * a spurious fast recovery. Thus RACK ignores DSACKs that happen
1048          * without having seen reordering, or that match TLP probes (TLP
1049          * is timer-driven, not triggered by RACK).
1050          */
1051         if (tp->reord_seen && !(state->flag & FLAG_DSACK_TLP))
1052                 tp->rack.dsack_seen = 1;
1053
1054         state->flag |= FLAG_DSACKING_ACK;
1055         /* A spurious retransmission is delivered */
1056         state->sack_delivered += dup_segs;
1057
1058         return dup_segs;
1059 }
1060
1061 /* It's reordering when higher sequence was delivered (i.e. sacked) before
1062  * some lower never-retransmitted sequence ("low_seq"). The maximum reordering
1063  * distance is approximated in full-mss packet distance ("reordering").
1064  */
1065 static void tcp_check_sack_reordering(struct sock *sk, const u32 low_seq,
1066                                       const int ts)
1067 {
1068         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1069         const u32 mss = tp->mss_cache;
1070         u32 fack, metric;
1071
1072         fack = tcp_highest_sack_seq(tp);
1073         if (!before(low_seq, fack))
1074                 return;
1075
1076         metric = fack - low_seq;
1077         if ((metric > tp->reordering * mss) && mss) {
1078 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
1079                 pr_debug("Disorder%d %d %u f%u s%u rr%d\n",
1080                          tp->rx_opt.sack_ok, inet_csk(sk)->icsk_ca_state,
1081                          tp->reordering,
1082                          0,
1083                          tp->sacked_out,
1084                          tp->undo_marker ? tp->undo_retrans : 0);
1085 #endif
1086                 tp->reordering = min_t(u32, (metric + mss - 1) / mss,
1087                                        READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_max_reordering));
1088         }
1089
1090         /* This exciting event is worth to be remembered. 8) */
1091         tp->reord_seen++;
1092         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
1093                       ts ? LINUX_MIB_TCPTSREORDER : LINUX_MIB_TCPSACKREORDER);
1094 }
1095
1096  /* This must be called before lost_out or retrans_out are updated
1097   * on a new loss, because we want to know if all skbs previously
1098   * known to be lost have already been retransmitted, indicating
1099   * that this newly lost skb is our next skb to retransmit.
1100   */
1101 static void tcp_verify_retransmit_hint(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
1102 {
1103         if ((!tp->retransmit_skb_hint && tp->retrans_out >= tp->lost_out) ||
1104             (tp->retransmit_skb_hint &&
1105              before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1106                     TCP_SKB_CB(tp->retransmit_skb_hint)->seq)))
1107                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
1108 }
1109
1110 /* Sum the number of packets on the wire we have marked as lost, and
1111  * notify the congestion control module that the given skb was marked lost.
1112  */
1113 static void tcp_notify_skb_loss_event(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
1114 {
1115         tp->lost += tcp_skb_pcount(skb);
1116 }
1117
1118 void tcp_mark_skb_lost(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1119 {
1120         __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1121         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1122
1123         if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1124                 return;
1125
1126         tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
1127         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1128                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1129                         /* Account for retransmits that are lost again */
1130                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1131                         tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
1132                         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSTRETRANSMIT,
1133                                       tcp_skb_pcount(skb));
1134                         tcp_notify_skb_loss_event(tp, skb);
1135                 }
1136         } else {
1137                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
1138                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
1139                 tcp_notify_skb_loss_event(tp, skb);
1140         }
1141 }
1142
1143 /* Updates the delivered and delivered_ce counts */
1144 static void tcp_count_delivered(struct tcp_sock *tp, u32 delivered,
1145                                 bool ece_ack)
1146 {
1147         tp->delivered += delivered;
1148         if (ece_ack)
1149                 tp->delivered_ce += delivered;
1150 }
1151
1152 /* This procedure tags the retransmission queue when SACKs arrive.
1153  *
1154  * We have three tag bits: SACKED(S), RETRANS(R) and LOST(L).
1155  * Packets in queue with these bits set are counted in variables
1156  * sacked_out, retrans_out and lost_out, correspondingly.
1157  *
1158  * Valid combinations are:
1159  * Tag  InFlight        Description
1160  * 0    1               - orig segment is in flight.
1161  * S    0               - nothing flies, orig reached receiver.
1162  * L    0               - nothing flies, orig lost by net.
1163  * R    2               - both orig and retransmit are in flight.
1164  * L|R  1               - orig is lost, retransmit is in flight.
1165  * S|R  1               - orig reached receiver, retrans is still in flight.
1166  * (L|S|R is logically valid, it could occur when L|R is sacked,
1167  *  but it is equivalent to plain S and code short-curcuits it to S.
1168  *  L|S is logically invalid, it would mean -1 packet in flight 8))
1169  *
1170  * These 6 states form finite state machine, controlled by the following events:
1171  * 1. New ACK (+SACK) arrives. (tcp_sacktag_write_queue())
1172  * 2. Retransmission. (tcp_retransmit_skb(), tcp_xmit_retransmit_queue())
1173  * 3. Loss detection event of two flavors:
1174  *      A. Scoreboard estimator decided the packet is lost.
1175  *         A'. Reno "three dupacks" marks head of queue lost.
1176  *      B. SACK arrives sacking SND.NXT at the moment, when the
1177  *         segment was retransmitted.
1178  * 4. D-SACK added new rule: D-SACK changes any tag to S.
1179  *
1180  * It is pleasant to note, that state diagram turns out to be commutative,
1181  * so that we are allowed not to be bothered by order of our actions,
1182  * when multiple events arrive simultaneously. (see the function below).
1183  *
1184  * Reordering detection.
1185  * --------------------
1186  * Reordering metric is maximal distance, which a packet can be displaced
1187  * in packet stream. With SACKs we can estimate it:
1188  *
1189  * 1. SACK fills old hole and the corresponding segment was not
1190  *    ever retransmitted -> reordering. Alas, we cannot use it
1191  *    when segment was retransmitted.
1192  * 2. The last flaw is solved with D-SACK. D-SACK arrives
1193  *    for retransmitted and already SACKed segment -> reordering..
1194  * Both of these heuristics are not used in Loss state, when we cannot
1195  * account for retransmits accurately.
1196  *
1197  * SACK block validation.
1198  * ----------------------
1199  *
1200  * SACK block range validation checks that the received SACK block fits to
1201  * the expected sequence limits, i.e., it is between SND.UNA and SND.NXT.
1202  * Note that SND.UNA is not included to the range though being valid because
1203  * it means that the receiver is rather inconsistent with itself reporting
1204  * SACK reneging when it should advance SND.UNA. Such SACK block this is
1205  * perfectly valid, however, in light of RFC2018 which explicitly states
1206  * that "SACK block MUST reflect the newest segment.  Even if the newest
1207  * segment is going to be discarded ...", not that it looks very clever
1208  * in case of head skb. Due to potentional receiver driven attacks, we
1209  * choose to avoid immediate execution of a walk in write queue due to
1210  * reneging and defer head skb's loss recovery to standard loss recovery
1211  * procedure that will eventually trigger (nothing forbids us doing this).
1212  *
1213  * Implements also blockage to start_seq wrap-around. Problem lies in the
1214  * fact that though start_seq (s) is before end_seq (i.e., not reversed),
1215  * there's no guarantee that it will be before snd_nxt (n). The problem
1216  * happens when start_seq resides between end_seq wrap (e_w) and snd_nxt
1217  * wrap (s_w):
1218  *
1219  *         <- outs wnd ->                          <- wrapzone ->
1220  *         u     e      n                         u_w   e_w  s n_w
1221  *         |     |      |                          |     |   |  |
1222  * |<------------+------+----- TCP seqno space --------------+---------->|
1223  * ...-- <2^31 ->|                                           |<--------...
1224  * ...---- >2^31 ------>|                                    |<--------...
1225  *
1226  * Current code wouldn't be vulnerable but it's better still to discard such
1227  * crazy SACK blocks. Doing this check for start_seq alone closes somewhat
1228  * similar case (end_seq after snd_nxt wrap) as earlier reversed check in
1229  * snd_nxt wrap -> snd_una region will then become "well defined", i.e.,
1230  * equal to the ideal case (infinite seqno space without wrap caused issues).
1231  *
1232  * With D-SACK the lower bound is extended to cover sequence space below
1233  * SND.UNA down to undo_marker, which is the last point of interest. Yet
1234  * again, D-SACK block must not to go across snd_una (for the same reason as
1235  * for the normal SACK blocks, explained above). But there all simplicity
1236  * ends, TCP might receive valid D-SACKs below that. As long as they reside
1237  * fully below undo_marker they do not affect behavior in anyway and can
1238  * therefore be safely ignored. In rare cases (which are more or less
1239  * theoretical ones), the D-SACK will nicely cross that boundary due to skb
1240  * fragmentation and packet reordering past skb's retransmission. To consider
1241  * them correctly, the acceptable range must be extended even more though
1242  * the exact amount is rather hard to quantify. However, tp->max_window can
1243  * be used as an exaggerated estimate.
1244  */
1245 static bool tcp_is_sackblock_valid(struct tcp_sock *tp, bool is_dsack,
1246                                    u32 start_seq, u32 end_seq)
1247 {
1248         /* Too far in future, or reversed (interpretation is ambiguous) */
1249         if (after(end_seq, tp->snd_nxt) || !before(start_seq, end_seq))
1250                 return false;
1251
1252         /* Nasty start_seq wrap-around check (see comments above) */
1253         if (!before(start_seq, tp->snd_nxt))
1254                 return false;
1255
1256         /* In outstanding window? ...This is valid exit for D-SACKs too.
1257          * start_seq == snd_una is non-sensical (see comments above)
1258          */
1259         if (after(start_seq, tp->snd_una))
1260                 return true;
1261
1262         if (!is_dsack || !tp->undo_marker)
1263                 return false;
1264
1265         /* ...Then it's D-SACK, and must reside below snd_una completely */
1266         if (after(end_seq, tp->snd_una))
1267                 return false;
1268
1269         if (!before(start_seq, tp->undo_marker))
1270                 return true;
1271
1272         /* Too old */
1273         if (!after(end_seq, tp->undo_marker))
1274                 return false;
1275
1276         /* Undo_marker boundary crossing (overestimates a lot). Known already:
1277          *   start_seq < undo_marker and end_seq >= undo_marker.
1278          */
1279         return !before(start_seq, end_seq - tp->max_window);
1280 }
1281
1282 static bool tcp_check_dsack(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1283                             struct tcp_sack_block_wire *sp, int num_sacks,
1284                             u32 prior_snd_una, struct tcp_sacktag_state *state)
1285 {
1286         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1287         u32 start_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].start_seq);
1288         u32 end_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].end_seq);
1289         u32 dup_segs;
1290
1291         if (before(start_seq_0, TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq)) {
1292                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECV);
1293         } else if (num_sacks > 1) {
1294                 u32 end_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].end_seq);
1295                 u32 start_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].start_seq);
1296
1297                 if (after(end_seq_0, end_seq_1) || before(start_seq_0, start_seq_1))
1298                         return false;
1299                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKOFORECV);
1300         } else {
1301                 return false;
1302         }
1303
1304         dup_segs = tcp_dsack_seen(tp, start_seq_0, end_seq_0, state);
1305         if (!dup_segs) {        /* Skip dubious DSACK */
1306                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDDUBIOUS);
1307                 return false;
1308         }
1309
1310         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECVSEGS, dup_segs);
1311
1312         /* D-SACK for already forgotten data... Do dumb counting. */
1313         if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1314             !after(end_seq_0, prior_snd_una) &&
1315             after(end_seq_0, tp->undo_marker))
1316                 tp->undo_retrans = max_t(int, 0, tp->undo_retrans - dup_segs);
1317
1318         return true;
1319 }
1320
1321 /* Check if skb is fully within the SACK block. In presence of GSO skbs,
1322  * the incoming SACK may not exactly match but we can find smaller MSS
1323  * aligned portion of it that matches. Therefore we might need to fragment
1324  * which may fail and creates some hassle (caller must handle error case
1325  * returns).
1326  *
1327  * FIXME: this could be merged to shift decision code
1328  */
1329 static int tcp_match_skb_to_sack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1330                                   u32 start_seq, u32 end_seq)
1331 {
1332         int err;
1333         bool in_sack;
1334         unsigned int pkt_len;
1335         unsigned int mss;
1336
1337         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1338                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1339
1340         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1 && !in_sack &&
1341             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq)) {
1342                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1343                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1344
1345                 if (!in_sack) {
1346                         pkt_len = start_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1347                         if (pkt_len < mss)
1348                                 pkt_len = mss;
1349                 } else {
1350                         pkt_len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1351                         if (pkt_len < mss)
1352                                 return -EINVAL;
1353                 }
1354
1355                 /* Round if necessary so that SACKs cover only full MSSes
1356                  * and/or the remaining small portion (if present)
1357                  */
1358                 if (pkt_len > mss) {
1359                         unsigned int new_len = (pkt_len / mss) * mss;
1360                         if (!in_sack && new_len < pkt_len)
1361                                 new_len += mss;
1362                         pkt_len = new_len;
1363                 }
1364
1365                 if (pkt_len >= skb->len && !in_sack)
1366                         return 0;
1367
1368                 err = tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
1369                                    pkt_len, mss, GFP_ATOMIC);
1370                 if (err < 0)
1371                         return err;
1372         }
1373
1374         return in_sack;
1375 }
1376
1377 /* Mark the given newly-SACKed range as such, adjusting counters and hints. */
1378 static u8 tcp_sacktag_one(struct sock *sk,
1379                           struct tcp_sacktag_state *state, u8 sacked,
1380                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1381                           int dup_sack, int pcount,
1382                           u64 xmit_time)
1383 {
1384         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1385
1386         /* Account D-SACK for retransmitted packet. */
1387         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1388                 if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1389                     after(end_seq, tp->undo_marker))
1390                         tp->undo_retrans = max_t(int, 0, tp->undo_retrans - pcount);
1391                 if ((sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) &&
1392                     before(start_seq, state->reord))
1393                                 state->reord = start_seq;
1394         }
1395
1396         /* Nothing to do; acked frame is about to be dropped (was ACKed). */
1397         if (!after(end_seq, tp->snd_una))
1398                 return sacked;
1399
1400         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
1401                 tcp_rack_advance(tp, sacked, end_seq, xmit_time);
1402
1403                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1404                         /* If the segment is not tagged as lost,
1405                          * we do not clear RETRANS, believing
1406                          * that retransmission is still in flight.
1407                          */
1408                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1409                                 sacked &= ~(TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS);
1410                                 tp->lost_out -= pcount;
1411                                 tp->retrans_out -= pcount;
1412                         }
1413                 } else {
1414                         if (!(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1415                                 /* New sack for not retransmitted frame,
1416                                  * which was in hole. It is reordering.
1417                                  */
1418                                 if (before(start_seq,
1419                                            tcp_highest_sack_seq(tp)) &&
1420                                     before(start_seq, state->reord))
1421                                         state->reord = start_seq;
1422
1423                                 if (!after(end_seq, tp->high_seq))
1424                                         state->flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
1425                                 if (state->first_sackt == 0)
1426                                         state->first_sackt = xmit_time;
1427                                 state->last_sackt = xmit_time;
1428                         }
1429
1430                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1431                                 sacked &= ~TCPCB_LOST;
1432                                 tp->lost_out -= pcount;
1433                         }
1434                 }
1435
1436                 sacked |= TCPCB_SACKED_ACKED;
1437                 state->flag |= FLAG_DATA_SACKED;
1438                 tp->sacked_out += pcount;
1439                 /* Out-of-order packets delivered */
1440                 state->sack_delivered += pcount;
1441
1442                 /* Lost marker hint past SACKed? Tweak RFC3517 cnt */
1443                 if (tp->lost_skb_hint &&
1444                     before(start_seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq))
1445                         tp->lost_cnt_hint += pcount;
1446         }
1447
1448         /* D-SACK. We can detect redundant retransmission in S|R and plain R
1449          * frames and clear it. undo_retrans is decreased above, L|R frames
1450          * are accounted above as well.
1451          */
1452         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)) {
1453                 sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1454                 tp->retrans_out -= pcount;
1455         }
1456
1457         return sacked;
1458 }
1459
1460 /* Shift newly-SACKed bytes from this skb to the immediately previous
1461  * already-SACKed sk_buff. Mark the newly-SACKed bytes as such.
1462  */
1463 static bool tcp_shifted_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *prev,
1464                             struct sk_buff *skb,
1465                             struct tcp_sacktag_state *state,
1466                             unsigned int pcount, int shifted, int mss,
1467                             bool dup_sack)
1468 {
1469         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1470         u32 start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;   /* start of newly-SACKed */
1471         u32 end_seq = start_seq + shifted;      /* end of newly-SACKed */
1472
1473         BUG_ON(!pcount);
1474
1475         /* Adjust counters and hints for the newly sacked sequence
1476          * range but discard the return value since prev is already
1477          * marked. We must tag the range first because the seq
1478          * advancement below implicitly advances
1479          * tcp_highest_sack_seq() when skb is highest_sack.
1480          */
1481         tcp_sacktag_one(sk, state, TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1482                         start_seq, end_seq, dup_sack, pcount,
1483                         tcp_skb_timestamp_us(skb));
1484         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1485
1486         if (skb == tp->lost_skb_hint)
1487                 tp->lost_cnt_hint += pcount;
1488
1489         TCP_SKB_CB(prev)->end_seq += shifted;
1490         TCP_SKB_CB(skb)->seq += shifted;
1491
1492         tcp_skb_pcount_add(prev, pcount);
1493         WARN_ON_ONCE(tcp_skb_pcount(skb) < pcount);
1494         tcp_skb_pcount_add(skb, -pcount);
1495
1496         /* When we're adding to gso_segs == 1, gso_size will be zero,
1497          * in theory this shouldn't be necessary but as long as DSACK
1498          * code can come after this skb later on it's better to keep
1499          * setting gso_size to something.
1500          */
1501         if (!TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size)
1502                 TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size = mss;
1503
1504         /* CHECKME: To clear or not to clear? Mimics normal skb currently */
1505         if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1506                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1507
1508         /* Difference in this won't matter, both ACKed by the same cumul. ACK */
1509         TCP_SKB_CB(prev)->sacked |= (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS);
1510
1511         if (skb->len > 0) {
1512                 BUG_ON(!tcp_skb_pcount(skb));
1513                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTED);
1514                 return false;
1515         }
1516
1517         /* Whole SKB was eaten :-) */
1518
1519         if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
1520                 tp->retransmit_skb_hint = prev;
1521         if (skb == tp->lost_skb_hint) {
1522                 tp->lost_skb_hint = prev;
1523                 tp->lost_cnt_hint -= tcp_skb_pcount(prev);
1524         }
1525
1526         TCP_SKB_CB(prev)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1527         TCP_SKB_CB(prev)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1528         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1529                 TCP_SKB_CB(prev)->end_seq++;
1530
1531         if (skb == tcp_highest_sack(sk))
1532                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1533
1534         tcp_skb_collapse_tstamp(prev, skb);
1535         if (unlikely(TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp))
1536                 TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp = 0;
1537
1538         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
1539
1540         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKMERGED);
1541
1542         return true;
1543 }
1544
1545 /* I wish gso_size would have a bit more sane initialization than
1546  * something-or-zero which complicates things
1547  */
1548 static int tcp_skb_seglen(const struct sk_buff *skb)
1549 {
1550         return tcp_skb_pcount(skb) == 1 ? skb->len : tcp_skb_mss(skb);
1551 }
1552
1553 /* Shifting pages past head area doesn't work */
1554 static int skb_can_shift(const struct sk_buff *skb)
1555 {
1556         return !skb_headlen(skb) && skb_is_nonlinear(skb);
1557 }
1558
1559 int tcp_skb_shift(struct sk_buff *to, struct sk_buff *from,
1560                   int pcount, int shiftlen)
1561 {
1562         /* TCP min gso_size is 8 bytes (TCP_MIN_GSO_SIZE)
1563          * Since TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_segs is 16 bits, we need
1564          * to make sure not storing more than 65535 * 8 bytes per skb,
1565          * even if current MSS is bigger.
1566          */
1567         if (unlikely(to->len + shiftlen >= 65535 * TCP_MIN_GSO_SIZE))
1568                 return 0;
1569         if (unlikely(tcp_skb_pcount(to) + pcount > 65535))
1570                 return 0;
1571         return skb_shift(to, from, shiftlen);
1572 }
1573
1574 /* Try collapsing SACK blocks spanning across multiple skbs to a single
1575  * skb.
1576  */
1577 static struct sk_buff *tcp_shift_skb_data(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1578                                           struct tcp_sacktag_state *state,
1579                                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1580                                           bool dup_sack)
1581 {
1582         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1583         struct sk_buff *prev;
1584         int mss;
1585         int pcount = 0;
1586         int len;
1587         int in_sack;
1588
1589         /* Normally R but no L won't result in plain S */
1590         if (!dup_sack &&
1591             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS)) == TCPCB_SACKED_RETRANS)
1592                 goto fallback;
1593         if (!skb_can_shift(skb))
1594                 goto fallback;
1595         /* This frame is about to be dropped (was ACKed). */
1596         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1597                 goto fallback;
1598
1599         /* Can only happen with delayed DSACK + discard craziness */
1600         prev = skb_rb_prev(skb);
1601         if (!prev)
1602                 goto fallback;
1603
1604         if ((TCP_SKB_CB(prev)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED)
1605                 goto fallback;
1606
1607         if (!tcp_skb_can_collapse(prev, skb))
1608                 goto fallback;
1609
1610         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1611                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1612
1613         if (in_sack) {
1614                 len = skb->len;
1615                 pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1616                 mss = tcp_skb_seglen(skb);
1617
1618                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1619                  * drop this restriction as unnecessary
1620                  */
1621                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1622                         goto fallback;
1623         } else {
1624                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq))
1625                         goto noop;
1626                 /* CHECKME: This is non-MSS split case only?, this will
1627                  * cause skipped skbs due to advancing loop btw, original
1628                  * has that feature too
1629                  */
1630                 if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1631                         goto noop;
1632
1633                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1634                 if (!in_sack) {
1635                         /* TODO: head merge to next could be attempted here
1636                          * if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end_seq)),
1637                          * though it might not be worth of the additional hassle
1638                          *
1639                          * ...we can probably just fallback to what was done
1640                          * previously. We could try merging non-SACKed ones
1641                          * as well but it probably isn't going to buy off
1642                          * because later SACKs might again split them, and
1643                          * it would make skb timestamp tracking considerably
1644                          * harder problem.
1645                          */
1646                         goto fallback;
1647                 }
1648
1649                 len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1650                 BUG_ON(len < 0);
1651                 BUG_ON(len > skb->len);
1652
1653                 /* MSS boundaries should be honoured or else pcount will
1654                  * severely break even though it makes things bit trickier.
1655                  * Optimize common case to avoid most of the divides
1656                  */
1657                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1658
1659                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1660                  * drop this restriction as unnecessary
1661                  */
1662                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1663                         goto fallback;
1664
1665                 if (len == mss) {
1666                         pcount = 1;
1667                 } else if (len < mss) {
1668                         goto noop;
1669                 } else {
1670                         pcount = len / mss;
1671                         len = pcount * mss;
1672                 }
1673         }
1674
1675         /* tcp_sacktag_one() won't SACK-tag ranges below snd_una */
1676         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->seq + len, tp->snd_una))
1677                 goto fallback;
1678
1679         if (!tcp_skb_shift(prev, skb, pcount, len))
1680                 goto fallback;
1681         if (!tcp_shifted_skb(sk, prev, skb, state, pcount, len, mss, dup_sack))
1682                 goto out;
1683
1684         /* Hole filled allows collapsing with the next as well, this is very
1685          * useful when hole on every nth skb pattern happens
1686          */
1687         skb = skb_rb_next(prev);
1688         if (!skb)
1689                 goto out;
1690
1691         if (!skb_can_shift(skb) ||
1692             ((TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED) ||
1693             (mss != tcp_skb_seglen(skb)))
1694                 goto out;
1695
1696         if (!tcp_skb_can_collapse(prev, skb))
1697                 goto out;
1698         len = skb->len;
1699         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1700         if (tcp_skb_shift(prev, skb, pcount, len))
1701                 tcp_shifted_skb(sk, prev, skb, state, pcount,
1702                                 len, mss, 0);
1703
1704 out:
1705         return prev;
1706
1707 noop:
1708         return skb;
1709
1710 fallback:
1711         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTFALLBACK);
1712         return NULL;
1713 }
1714
1715 static struct sk_buff *tcp_sacktag_walk(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1716                                         struct tcp_sack_block *next_dup,
1717                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1718                                         u32 start_seq, u32 end_seq,
1719                                         bool dup_sack_in)
1720 {
1721         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1722         struct sk_buff *tmp;
1723
1724         skb_rbtree_walk_from(skb) {
1725                 int in_sack = 0;
1726                 bool dup_sack = dup_sack_in;
1727
1728                 /* queue is in-order => we can short-circuit the walk early */
1729                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq))
1730                         break;
1731
1732                 if (next_dup  &&
1733                     before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, next_dup->end_seq)) {
1734                         in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1735                                                         next_dup->start_seq,
1736                                                         next_dup->end_seq);
1737                         if (in_sack > 0)
1738                                 dup_sack = true;
1739                 }
1740
1741                 /* skb reference here is a bit tricky to get right, since
1742                  * shifting can eat and free both this skb and the next,
1743                  * so not even _safe variant of the loop is enough.
1744                  */
1745                 if (in_sack <= 0) {
1746                         tmp = tcp_shift_skb_data(sk, skb, state,
1747                                                  start_seq, end_seq, dup_sack);
1748                         if (tmp) {
1749                                 if (tmp != skb) {
1750                                         skb = tmp;
1751                                         continue;
1752                                 }
1753
1754                                 in_sack = 0;
1755                         } else {
1756                                 in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1757                                                                 start_seq,
1758                                                                 end_seq);
1759                         }
1760                 }
1761
1762                 if (unlikely(in_sack < 0))
1763                         break;
1764
1765                 if (in_sack) {
1766                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked =
1767                                 tcp_sacktag_one(sk,
1768                                                 state,
1769                                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1770                                                 TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1771                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq,
1772                                                 dup_sack,
1773                                                 tcp_skb_pcount(skb),
1774                                                 tcp_skb_timestamp_us(skb));
1775                         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1776                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1777                                 list_del_init(&skb->tcp_tsorted_anchor);
1778
1779                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1780                                     tcp_highest_sack_seq(tp)))
1781                                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1782                 }
1783         }
1784         return skb;
1785 }
1786
1787 static struct sk_buff *tcp_sacktag_bsearch(struct sock *sk, u32 seq)
1788 {
1789         struct rb_node *parent, **p = &sk->tcp_rtx_queue.rb_node;
1790         struct sk_buff *skb;
1791
1792         while (*p) {
1793                 parent = *p;
1794                 skb = rb_to_skb(parent);
1795                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq)) {
1796                         p = &parent->rb_left;
1797                         continue;
1798                 }
1799                 if (!before(seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
1800                         p = &parent->rb_right;
1801                         continue;
1802                 }
1803                 return skb;
1804         }
1805         return NULL;
1806 }
1807
1808 static struct sk_buff *tcp_sacktag_skip(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1809                                         u32 skip_to_seq)
1810 {
1811         if (skb && after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, skip_to_seq))
1812                 return skb;
1813
1814         return tcp_sacktag_bsearch(sk, skip_to_seq);
1815 }
1816
1817 static struct sk_buff *tcp_maybe_skipping_dsack(struct sk_buff *skb,
1818                                                 struct sock *sk,
1819                                                 struct tcp_sack_block *next_dup,
1820                                                 struct tcp_sacktag_state *state,
1821                                                 u32 skip_to_seq)
1822 {
1823         if (!next_dup)
1824                 return skb;
1825
1826         if (before(next_dup->start_seq, skip_to_seq)) {
1827                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, next_dup->start_seq);
1828                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, NULL, state,
1829                                        next_dup->start_seq, next_dup->end_seq,
1830                                        1);
1831         }
1832
1833         return skb;
1834 }
1835
1836 static int tcp_sack_cache_ok(const struct tcp_sock *tp, const struct tcp_sack_block *cache)
1837 {
1838         return cache < tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1839 }
1840
1841 static int
1842 tcp_sacktag_write_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1843                         u32 prior_snd_una, struct tcp_sacktag_state *state)
1844 {
1845         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1846         const unsigned char *ptr = (skb_transport_header(ack_skb) +
1847                                     TCP_SKB_CB(ack_skb)->sacked);
1848         struct tcp_sack_block_wire *sp_wire = (struct tcp_sack_block_wire *)(ptr+2);
1849         struct tcp_sack_block sp[TCP_NUM_SACKS];
1850         struct tcp_sack_block *cache;
1851         struct sk_buff *skb;
1852         int num_sacks = min(TCP_NUM_SACKS, (ptr[1] - TCPOLEN_SACK_BASE) >> 3);
1853         int used_sacks;
1854         bool found_dup_sack = false;
1855         int i, j;
1856         int first_sack_index;
1857
1858         state->flag = 0;
1859         state->reord = tp->snd_nxt;
1860
1861         if (!tp->sacked_out)
1862                 tcp_highest_sack_reset(sk);
1863
1864         found_dup_sack = tcp_check_dsack(sk, ack_skb, sp_wire,
1865                                          num_sacks, prior_snd_una, state);
1866
1867         /* Eliminate too old ACKs, but take into
1868          * account more or less fresh ones, they can
1869          * contain valid SACK info.
1870          */
1871         if (before(TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq, prior_snd_una - tp->max_window))
1872                 return 0;
1873
1874         if (!tp->packets_out)
1875                 goto out;
1876
1877         used_sacks = 0;
1878         first_sack_index = 0;
1879         for (i = 0; i < num_sacks; i++) {
1880                 bool dup_sack = !i && found_dup_sack;
1881
1882                 sp[used_sacks].start_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].start_seq);
1883                 sp[used_sacks].end_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].end_seq);
1884
1885                 if (!tcp_is_sackblock_valid(tp, dup_sack,
1886                                             sp[used_sacks].start_seq,
1887                                             sp[used_sacks].end_seq)) {
1888                         int mib_idx;
1889
1890                         if (dup_sack) {
1891                                 if (!tp->undo_marker)
1892                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDNOUNDO;
1893                                 else
1894                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDOLD;
1895                         } else {
1896                                 /* Don't count olds caused by ACK reordering */
1897                                 if ((TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq != tp->snd_una) &&
1898                                     !after(sp[used_sacks].end_seq, tp->snd_una))
1899                                         continue;
1900                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKDISCARD;
1901                         }
1902
1903                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
1904                         if (i == 0)
1905                                 first_sack_index = -1;
1906                         continue;
1907                 }
1908
1909                 /* Ignore very old stuff early */
1910                 if (!after(sp[used_sacks].end_seq, prior_snd_una)) {
1911                         if (i == 0)
1912                                 first_sack_index = -1;
1913                         continue;
1914                 }
1915
1916                 used_sacks++;
1917         }
1918
1919         /* order SACK blocks to allow in order walk of the retrans queue */
1920         for (i = used_sacks - 1; i > 0; i--) {
1921                 for (j = 0; j < i; j++) {
1922                         if (after(sp[j].start_seq, sp[j + 1].start_seq)) {
1923                                 swap(sp[j], sp[j + 1]);
1924
1925                                 /* Track where the first SACK block goes to */
1926                                 if (j == first_sack_index)
1927                                         first_sack_index = j + 1;
1928                         }
1929                 }
1930         }
1931
1932         state->mss_now = tcp_current_mss(sk);
1933         skb = NULL;
1934         i = 0;
1935
1936         if (!tp->sacked_out) {
1937                 /* It's already past, so skip checking against it */
1938                 cache = tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1939         } else {
1940                 cache = tp->recv_sack_cache;
1941                 /* Skip empty blocks in at head of the cache */
1942                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !cache->start_seq &&
1943                        !cache->end_seq)
1944                         cache++;
1945         }
1946
1947         while (i < used_sacks) {
1948                 u32 start_seq = sp[i].start_seq;
1949                 u32 end_seq = sp[i].end_seq;
1950                 bool dup_sack = (found_dup_sack && (i == first_sack_index));
1951                 struct tcp_sack_block *next_dup = NULL;
1952
1953                 if (found_dup_sack && ((i + 1) == first_sack_index))
1954                         next_dup = &sp[i + 1];
1955
1956                 /* Skip too early cached blocks */
1957                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) &&
1958                        !before(start_seq, cache->end_seq))
1959                         cache++;
1960
1961                 /* Can skip some work by looking recv_sack_cache? */
1962                 if (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !dup_sack &&
1963                     after(end_seq, cache->start_seq)) {
1964
1965                         /* Head todo? */
1966                         if (before(start_seq, cache->start_seq)) {
1967                                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, start_seq);
1968                                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup,
1969                                                        state,
1970                                                        start_seq,
1971                                                        cache->start_seq,
1972                                                        dup_sack);
1973                         }
1974
1975                         /* Rest of the block already fully processed? */
1976                         if (!after(end_seq, cache->end_seq))
1977                                 goto advance_sp;
1978
1979                         skb = tcp_maybe_skipping_dsack(skb, sk, next_dup,
1980                                                        state,
1981                                                        cache->end_seq);
1982
1983                         /* ...tail remains todo... */
1984                         if (tcp_highest_sack_seq(tp) == cache->end_seq) {
1985                                 /* ...but better entrypoint exists! */
1986                                 skb = tcp_highest_sack(sk);
1987                                 if (!skb)
1988                                         break;
1989                                 cache++;
1990                                 goto walk;
1991                         }
1992
1993                         skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, cache->end_seq);
1994                         /* Check overlap against next cached too (past this one already) */
1995                         cache++;
1996                         continue;
1997                 }
1998
1999                 if (!before(start_seq, tcp_highest_sack_seq(tp))) {
2000                         skb = tcp_highest_sack(sk);
2001                         if (!skb)
2002                                 break;
2003                 }
2004                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, start_seq);
2005
2006 walk:
2007                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup, state,
2008                                        start_seq, end_seq, dup_sack);
2009
2010 advance_sp:
2011                 i++;
2012         }
2013
2014         /* Clear the head of the cache sack blocks so we can skip it next time */
2015         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache) - used_sacks; i++) {
2016                 tp->recv_sack_cache[i].start_seq = 0;
2017                 tp->recv_sack_cache[i].end_seq = 0;
2018         }
2019         for (j = 0; j < used_sacks; j++)
2020                 tp->recv_sack_cache[i++] = sp[j];
2021
2022         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss || tp->undo_marker)
2023                 tcp_check_sack_reordering(sk, state->reord, 0);
2024
2025         tcp_verify_left_out(tp);
2026 out:
2027
2028 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2029         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
2030         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
2031         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
2032         WARN_ON((int)tcp_packets_in_flight(tp) < 0);
2033 #endif
2034         return state->flag;
2035 }
2036
2037 /* Limits sacked_out so that sum with lost_out isn't ever larger than
2038  * packets_out. Returns false if sacked_out adjustement wasn't necessary.
2039  */
2040 static bool tcp_limit_reno_sacked(struct tcp_sock *tp)
2041 {
2042         u32 holes;
2043
2044         holes = max(tp->lost_out, 1U);
2045         holes = min(holes, tp->packets_out);
2046
2047         if ((tp->sacked_out + holes) > tp->packets_out) {
2048                 tp->sacked_out = tp->packets_out - holes;
2049                 return true;
2050         }
2051         return false;
2052 }
2053
2054 /* If we receive more dupacks than we expected counting segments
2055  * in assumption of absent reordering, interpret this as reordering.
2056  * The only another reason could be bug in receiver TCP.
2057  */
2058 static void tcp_check_reno_reordering(struct sock *sk, const int addend)
2059 {
2060         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2061
2062         if (!tcp_limit_reno_sacked(tp))
2063                 return;
2064
2065         tp->reordering = min_t(u32, tp->packets_out + addend,
2066                                READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_max_reordering));
2067         tp->reord_seen++;
2068         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRENOREORDER);
2069 }
2070
2071 /* Emulate SACKs for SACKless connection: account for a new dupack. */
2072
2073 static void tcp_add_reno_sack(struct sock *sk, int num_dupack, bool ece_ack)
2074 {
2075         if (num_dupack) {
2076                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2077                 u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
2078                 s32 delivered;
2079
2080                 tp->sacked_out += num_dupack;
2081                 tcp_check_reno_reordering(sk, 0);
2082                 delivered = tp->sacked_out - prior_sacked;
2083                 if (delivered > 0)
2084                         tcp_count_delivered(tp, delivered, ece_ack);
2085                 tcp_verify_left_out(tp);
2086         }
2087 }
2088
2089 /* Account for ACK, ACKing some data in Reno Recovery phase. */
2090
2091 static void tcp_remove_reno_sacks(struct sock *sk, int acked, bool ece_ack)
2092 {
2093         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2094
2095         if (acked > 0) {
2096                 /* One ACK acked hole. The rest eat duplicate ACKs. */
2097                 tcp_count_delivered(tp, max_t(int, acked - tp->sacked_out, 1),
2098                                     ece_ack);
2099                 if (acked - 1 >= tp->sacked_out)
2100                         tp->sacked_out = 0;
2101                 else
2102                         tp->sacked_out -= acked - 1;
2103         }
2104         tcp_check_reno_reordering(sk, acked);
2105         tcp_verify_left_out(tp);
2106 }
2107
2108 static inline void tcp_reset_reno_sack(struct tcp_sock *tp)
2109 {
2110         tp->sacked_out = 0;
2111 }
2112
2113 void tcp_clear_retrans(struct tcp_sock *tp)
2114 {
2115         tp->retrans_out = 0;
2116         tp->lost_out = 0;
2117         tp->undo_marker = 0;
2118         tp->undo_retrans = -1;
2119         tp->sacked_out = 0;
2120         tp->rto_stamp = 0;
2121         tp->total_rto = 0;
2122         tp->total_rto_recoveries = 0;
2123         tp->total_rto_time = 0;
2124 }
2125
2126 static inline void tcp_init_undo(struct tcp_sock *tp)
2127 {
2128         tp->undo_marker = tp->snd_una;
2129         /* Retransmission still in flight may cause DSACKs later. */
2130         tp->undo_retrans = tp->retrans_out ? : -1;
2131 }
2132
2133 static bool tcp_is_rack(const struct sock *sk)
2134 {
2135         return READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_recovery) &
2136                 TCP_RACK_LOSS_DETECTION;
2137 }
2138
2139 /* If we detect SACK reneging, forget all SACK information
2140  * and reset tags completely, otherwise preserve SACKs. If receiver
2141  * dropped its ofo queue, we will know this due to reneging detection.
2142  */
2143 static void tcp_timeout_mark_lost(struct sock *sk)
2144 {
2145         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2146         struct sk_buff *skb, *head;
2147         bool is_reneg;                  /* is receiver reneging on SACKs? */
2148
2149         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
2150         is_reneg = head && (TCP_SKB_CB(head)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED);
2151         if (is_reneg) {
2152                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSACKRENEGING);
2153                 tp->sacked_out = 0;
2154                 /* Mark SACK reneging until we recover from this loss event. */
2155                 tp->is_sack_reneg = 1;
2156         } else if (tcp_is_reno(tp)) {
2157                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2158         }
2159
2160         skb = head;
2161         skb_rbtree_walk_from(skb) {
2162                 if (is_reneg)
2163                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_ACKED;
2164                 else if (tcp_is_rack(sk) && skb != head &&
2165                          tcp_rack_skb_timeout(tp, skb, 0) > 0)
2166                         continue; /* Don't mark recently sent ones lost yet */
2167                 tcp_mark_skb_lost(sk, skb);
2168         }
2169         tcp_verify_left_out(tp);
2170         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2171 }
2172
2173 /* Enter Loss state. */
2174 void tcp_enter_loss(struct sock *sk)
2175 {
2176         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2177         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2178         struct net *net = sock_net(sk);
2179         bool new_recovery = icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_Recovery;
2180         u8 reordering;
2181
2182         tcp_timeout_mark_lost(sk);
2183
2184         /* Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window. */
2185         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder ||
2186             !after(tp->high_seq, tp->snd_una) ||
2187             (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss && !icsk->icsk_retransmits)) {
2188                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2189                 tp->prior_cwnd = tcp_snd_cwnd(tp);
2190                 tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2191                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_LOSS);
2192                 tcp_init_undo(tp);
2193         }
2194         tcp_snd_cwnd_set(tp, tcp_packets_in_flight(tp) + 1);
2195         tp->snd_cwnd_cnt   = 0;
2196         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2197
2198         /* Timeout in disordered state after receiving substantial DUPACKs
2199          * suggests that the degree of reordering is over-estimated.
2200          */
2201         reordering = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_reordering);
2202         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder &&
2203             tp->sacked_out >= reordering)
2204                 tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
2205                                        reordering);
2206
2207         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2208         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2209         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2210
2211         /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 1: retransmit SND.UNA if no previous
2212          * loss recovery is underway except recurring timeout(s) on
2213          * the same SND.UNA (sec 3.2). Disable F-RTO on path MTU probing
2214          */
2215         tp->frto = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_frto) &&
2216                    (new_recovery || icsk->icsk_retransmits) &&
2217                    !inet_csk(sk)->icsk_mtup.probe_size;
2218 }
2219
2220 /* If ACK arrived pointing to a remembered SACK, it means that our
2221  * remembered SACKs do not reflect real state of receiver i.e.
2222  * receiver _host_ is heavily congested (or buggy).
2223  *
2224  * To avoid big spurious retransmission bursts due to transient SACK
2225  * scoreboard oddities that look like reneging, we give the receiver a
2226  * little time (max(RTT/2, 10ms)) to send us some more ACKs that will
2227  * restore sanity to the SACK scoreboard. If the apparent reneging
2228  * persists until this RTO then we'll clear the SACK scoreboard.
2229  */
2230 static bool tcp_check_sack_reneging(struct sock *sk, int *ack_flag)
2231 {
2232         if (*ack_flag & FLAG_SACK_RENEGING &&
2233             *ack_flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED) {
2234                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2235                 unsigned long delay = max(usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 4),
2236                                           msecs_to_jiffies(10));
2237
2238                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2239                                           delay, TCP_RTO_MAX);
2240                 *ack_flag &= ~FLAG_SET_XMIT_TIMER;
2241                 return true;
2242         }
2243         return false;
2244 }
2245
2246 /* Heurestics to calculate number of duplicate ACKs. There's no dupACKs
2247  * counter when SACK is enabled (without SACK, sacked_out is used for
2248  * that purpose).
2249  *
2250  * With reordering, holes may still be in flight, so RFC3517 recovery
2251  * uses pure sacked_out (total number of SACKed segments) even though
2252  * it violates the RFC that uses duplicate ACKs, often these are equal
2253  * but when e.g. out-of-window ACKs or packet duplication occurs,
2254  * they differ. Since neither occurs due to loss, TCP should really
2255  * ignore them.
2256  */
2257 static inline int tcp_dupack_heuristics(const struct tcp_sock *tp)
2258 {
2259         return tp->sacked_out + 1;
2260 }
2261
2262 /* Linux NewReno/SACK/ECN state machine.
2263  * --------------------------------------
2264  *
2265  * "Open"       Normal state, no dubious events, fast path.
2266  * "Disorder"   In all the respects it is "Open",
2267  *              but requires a bit more attention. It is entered when
2268  *              we see some SACKs or dupacks. It is split of "Open"
2269  *              mainly to move some processing from fast path to slow one.
2270  * "CWR"        CWND was reduced due to some Congestion Notification event.
2271  *              It can be ECN, ICMP source quench, local device congestion.
2272  * "Recovery"   CWND was reduced, we are fast-retransmitting.
2273  * "Loss"       CWND was reduced due to RTO timeout or SACK reneging.
2274  *
2275  * tcp_fastretrans_alert() is entered:
2276  * - each incoming ACK, if state is not "Open"
2277  * - when arrived ACK is unusual, namely:
2278  *      * SACK
2279  *      * Duplicate ACK.
2280  *      * ECN ECE.
2281  *
2282  * Counting packets in flight is pretty simple.
2283  *
2284  *      in_flight = packets_out - left_out + retrans_out
2285  *
2286  *      packets_out is SND.NXT-SND.UNA counted in packets.
2287  *
2288  *      retrans_out is number of retransmitted segments.
2289  *
2290  *      left_out is number of segments left network, but not ACKed yet.
2291  *
2292  *              left_out = sacked_out + lost_out
2293  *
2294  *     sacked_out: Packets, which arrived to receiver out of order
2295  *                 and hence not ACKed. With SACKs this number is simply
2296  *                 amount of SACKed data. Even without SACKs
2297  *                 it is easy to give pretty reliable estimate of this number,
2298  *                 counting duplicate ACKs.
2299  *
2300  *       lost_out: Packets lost by network. TCP has no explicit
2301  *                 "loss notification" feedback from network (for now).
2302  *                 It means that this number can be only _guessed_.
2303  *                 Actually, it is the heuristics to predict lossage that
2304  *                 distinguishes different algorithms.
2305  *
2306  *      F.e. after RTO, when all the queue is considered as lost,
2307  *      lost_out = packets_out and in_flight = retrans_out.
2308  *
2309  *              Essentially, we have now a few algorithms detecting
2310  *              lost packets.
2311  *
2312  *              If the receiver supports SACK:
2313  *
2314  *              RFC6675/3517: It is the conventional algorithm. A packet is
2315  *              considered lost if the number of higher sequence packets
2316  *              SACKed is greater than or equal the DUPACK thoreshold
2317  *              (reordering). This is implemented in tcp_mark_head_lost and
2318  *              tcp_update_scoreboard.
2319  *
2320  *              RACK (draft-ietf-tcpm-rack-01): it is a newer algorithm
2321  *              (2017-) that checks timing instead of counting DUPACKs.
2322  *              Essentially a packet is considered lost if it's not S/ACKed
2323  *              after RTT + reordering_window, where both metrics are
2324  *              dynamically measured and adjusted. This is implemented in
2325  *              tcp_rack_mark_lost.
2326  *
2327  *              If the receiver does not support SACK:
2328  *
2329  *              NewReno (RFC6582): in Recovery we assume that one segment
2330  *              is lost (classic Reno). While we are in Recovery and
2331  *              a partial ACK arrives, we assume that one more packet
2332  *              is lost (NewReno). This heuristics are the same in NewReno
2333  *              and SACK.
2334  *
2335  * Really tricky (and requiring careful tuning) part of algorithm
2336  * is hidden in functions tcp_time_to_recover() and tcp_xmit_retransmit_queue().
2337  * The first determines the moment _when_ we should reduce CWND and,
2338  * hence, slow down forward transmission. In fact, it determines the moment
2339  * when we decide that hole is caused by loss, rather than by a reorder.
2340  *
2341  * tcp_xmit_retransmit_queue() decides, _what_ we should retransmit to fill
2342  * holes, caused by lost packets.
2343  *
2344  * And the most logically complicated part of algorithm is undo
2345  * heuristics. We detect false retransmits due to both too early
2346  * fast retransmit (reordering) and underestimated RTO, analyzing
2347  * timestamps and D-SACKs. When we detect that some segments were
2348  * retransmitted by mistake and CWND reduction was wrong, we undo
2349  * window reduction and abort recovery phase. This logic is hidden
2350  * inside several functions named tcp_try_undo_<something>.
2351  */
2352
2353 /* This function decides, when we should leave Disordered state
2354  * and enter Recovery phase, reducing congestion window.
2355  *
2356  * Main question: may we further continue forward transmission
2357  * with the same cwnd?
2358  */
2359 static bool tcp_time_to_recover(struct sock *sk, int flag)
2360 {
2361         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2362
2363         /* Trick#1: The loss is proven. */
2364         if (tp->lost_out)
2365                 return true;
2366
2367         /* Not-A-Trick#2 : Classic rule... */
2368         if (!tcp_is_rack(sk) && tcp_dupack_heuristics(tp) > tp->reordering)
2369                 return true;
2370
2371         return false;
2372 }
2373
2374 /* Detect loss in event "A" above by marking head of queue up as lost.
2375  * For RFC3517 SACK, a segment is considered lost if it
2376  * has at least tp->reordering SACKed seqments above it; "packets" refers to
2377  * the maximum SACKed segments to pass before reaching this limit.
2378  */
2379 static void tcp_mark_head_lost(struct sock *sk, int packets, int mark_head)
2380 {
2381         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2382         struct sk_buff *skb;
2383         int cnt;
2384         /* Use SACK to deduce losses of new sequences sent during recovery */
2385         const u32 loss_high = tp->snd_nxt;
2386
2387         WARN_ON(packets > tp->packets_out);
2388         skb = tp->lost_skb_hint;
2389         if (skb) {
2390                 /* Head already handled? */
2391                 if (mark_head && after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una))
2392                         return;
2393                 cnt = tp->lost_cnt_hint;
2394         } else {
2395                 skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
2396                 cnt = 0;
2397         }
2398
2399         skb_rbtree_walk_from(skb) {
2400                 /* TODO: do this better */
2401                 /* this is not the most efficient way to do this... */
2402                 tp->lost_skb_hint = skb;
2403                 tp->lost_cnt_hint = cnt;
2404
2405                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, loss_high))
2406                         break;
2407
2408                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2409                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
2410
2411                 if (cnt > packets)
2412                         break;
2413
2414                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST))
2415                         tcp_mark_skb_lost(sk, skb);
2416
2417                 if (mark_head)
2418                         break;
2419         }
2420         tcp_verify_left_out(tp);
2421 }
2422
2423 /* Account newly detected lost packet(s) */
2424
2425 static void tcp_update_scoreboard(struct sock *sk, int fast_rexmit)
2426 {
2427         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2428
2429         if (tcp_is_sack(tp)) {
2430                 int sacked_upto = tp->sacked_out - tp->reordering;
2431                 if (sacked_upto >= 0)
2432                         tcp_mark_head_lost(sk, sacked_upto, 0);
2433                 else if (fast_rexmit)
2434                         tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2435         }
2436 }
2437
2438 static bool tcp_tsopt_ecr_before(const struct tcp_sock *tp, u32 when)
2439 {
2440         return tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2441                before(tp->rx_opt.rcv_tsecr, when);
2442 }
2443
2444 /* skb is spurious retransmitted if the returned timestamp echo
2445  * reply is prior to the skb transmission time
2446  */
2447 static bool tcp_skb_spurious_retrans(const struct tcp_sock *tp,
2448                                      const struct sk_buff *skb)
2449 {
2450         return (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS) &&
2451                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tcp_skb_timestamp_ts(tp->tcp_usec_ts, skb));
2452 }
2453
2454 /* Nothing was retransmitted or returned timestamp is less
2455  * than timestamp of the first retransmission.
2456  */
2457 static inline bool tcp_packet_delayed(const struct tcp_sock *tp)
2458 {
2459         return tp->retrans_stamp &&
2460                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tp->retrans_stamp);
2461 }
2462
2463 /* Undo procedures. */
2464
2465 /* We can clear retrans_stamp when there are no retransmissions in the
2466  * window. It would seem that it is trivially available for us in
2467  * tp->retrans_out, however, that kind of assumptions doesn't consider
2468  * what will happen if errors occur when sending retransmission for the
2469  * second time. ...It could the that such segment has only
2470  * TCPCB_EVER_RETRANS set at the present time. It seems that checking
2471  * the head skb is enough except for some reneging corner cases that
2472  * are not worth the effort.
2473  *
2474  * Main reason for all this complexity is the fact that connection dying
2475  * time now depends on the validity of the retrans_stamp, in particular,
2476  * that successive retransmissions of a segment must not advance
2477  * retrans_stamp under any conditions.
2478  */
2479 static bool tcp_any_retrans_done(const struct sock *sk)
2480 {
2481         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2482         struct sk_buff *skb;
2483
2484         if (tp->retrans_out)
2485                 return true;
2486
2487         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
2488         if (unlikely(skb && TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS))
2489                 return true;
2490
2491         return false;
2492 }
2493
2494 static void DBGUNDO(struct sock *sk, const char *msg)
2495 {
2496 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
2497         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2498         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
2499
2500         if (sk->sk_family == AF_INET) {
2501                 pr_debug("Undo %s %pI4/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2502                          msg,
2503                          &inet->inet_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2504                          tcp_snd_cwnd(tp), tcp_left_out(tp),
2505                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2506                          tp->packets_out);
2507         }
2508 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
2509         else if (sk->sk_family == AF_INET6) {
2510                 pr_debug("Undo %s %pI6/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2511                          msg,
2512                          &sk->sk_v6_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2513                          tcp_snd_cwnd(tp), tcp_left_out(tp),
2514                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2515                          tp->packets_out);
2516         }
2517 #endif
2518 #endif
2519 }
2520
2521 static void tcp_undo_cwnd_reduction(struct sock *sk, bool unmark_loss)
2522 {
2523         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2524
2525         if (unmark_loss) {
2526                 struct sk_buff *skb;
2527
2528                 skb_rbtree_walk(skb, &sk->tcp_rtx_queue) {
2529                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2530                 }
2531                 tp->lost_out = 0;
2532                 tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2533         }
2534
2535         if (tp->prior_ssthresh) {
2536                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2537
2538                 tcp_snd_cwnd_set(tp, icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd(sk));
2539
2540                 if (tp->prior_ssthresh > tp->snd_ssthresh) {
2541                         tp->snd_ssthresh = tp->prior_ssthresh;
2542                         tcp_ecn_withdraw_cwr(tp);
2543                 }
2544         }
2545         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2546         tp->undo_marker = 0;
2547         tp->rack.advanced = 1; /* Force RACK to re-exam losses */
2548 }
2549
2550 static inline bool tcp_may_undo(const struct tcp_sock *tp)
2551 {
2552         return tp->undo_marker && (!tp->undo_retrans || tcp_packet_delayed(tp));
2553 }
2554
2555 static bool tcp_is_non_sack_preventing_reopen(struct sock *sk)
2556 {
2557         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2558
2559         if (tp->snd_una == tp->high_seq && tcp_is_reno(tp)) {
2560                 /* Hold old state until something *above* high_seq
2561                  * is ACKed. For Reno it is MUST to prevent false
2562                  * fast retransmits (RFC2582). SACK TCP is safe. */
2563                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2564                         tp->retrans_stamp = 0;
2565                 return true;
2566         }
2567         return false;
2568 }
2569
2570 /* People celebrate: "We love our President!" */
2571 static bool tcp_try_undo_recovery(struct sock *sk)
2572 {
2573         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2574
2575         if (tcp_may_undo(tp)) {
2576                 int mib_idx;
2577
2578                 /* Happy end! We did not retransmit anything
2579                  * or our original transmission succeeded.
2580                  */
2581                 DBGUNDO(sk, inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss ? "loss" : "retrans");
2582                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2583                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
2584                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO;
2585                 else
2586                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFULLUNDO;
2587
2588                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2589         } else if (tp->rack.reo_wnd_persist) {
2590                 tp->rack.reo_wnd_persist--;
2591         }
2592         if (tcp_is_non_sack_preventing_reopen(sk))
2593                 return true;
2594         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2595         tp->is_sack_reneg = 0;
2596         return false;
2597 }
2598
2599 /* Try to undo cwnd reduction, because D-SACKs acked all retransmitted data */
2600 static bool tcp_try_undo_dsack(struct sock *sk)
2601 {
2602         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2603
2604         if (tp->undo_marker && !tp->undo_retrans) {
2605                 tp->rack.reo_wnd_persist = min(TCP_RACK_RECOVERY_THRESH,
2606                                                tp->rack.reo_wnd_persist + 1);
2607                 DBGUNDO(sk, "D-SACK");
2608                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2609                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKUNDO);
2610                 return true;
2611         }
2612         return false;
2613 }
2614
2615 /* Undo during loss recovery after partial ACK or using F-RTO. */
2616 static bool tcp_try_undo_loss(struct sock *sk, bool frto_undo)
2617 {
2618         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2619
2620         if (frto_undo || tcp_may_undo(tp)) {
2621                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2622
2623                 DBGUNDO(sk, "partial loss");
2624                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO);
2625                 if (frto_undo)
2626                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2627                                         LINUX_MIB_TCPSPURIOUSRTOS);
2628                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2629                 if (tcp_is_non_sack_preventing_reopen(sk))
2630                         return true;
2631                 if (frto_undo || tcp_is_sack(tp)) {
2632                         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2633                         tp->is_sack_reneg = 0;
2634                 }
2635                 return true;
2636         }
2637         return false;
2638 }
2639
2640 /* The cwnd reduction in CWR and Recovery uses the PRR algorithm in RFC 6937.
2641  * It computes the number of packets to send (sndcnt) based on packets newly
2642  * delivered:
2643  *   1) If the packets in flight is larger than ssthresh, PRR spreads the
2644  *      cwnd reductions across a full RTT.
2645  *   2) Otherwise PRR uses packet conservation to send as much as delivered.
2646  *      But when SND_UNA is acked without further losses,
2647  *      slow starts cwnd up to ssthresh to speed up the recovery.
2648  */
2649 static void tcp_init_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2650 {
2651         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2652
2653         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2654         tp->tlp_high_seq = 0;
2655         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2656         tp->prior_cwnd = tcp_snd_cwnd(tp);
2657         tp->prr_delivered = 0;
2658         tp->prr_out = 0;
2659         tp->snd_ssthresh = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2660         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2661 }
2662
2663 void tcp_cwnd_reduction(struct sock *sk, int newly_acked_sacked, int newly_lost, int flag)
2664 {
2665         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2666         int sndcnt = 0;
2667         int delta = tp->snd_ssthresh - tcp_packets_in_flight(tp);
2668
2669         if (newly_acked_sacked <= 0 || WARN_ON_ONCE(!tp->prior_cwnd))
2670                 return;
2671
2672         tp->prr_delivered += newly_acked_sacked;
2673         if (delta < 0) {
2674                 u64 dividend = (u64)tp->snd_ssthresh * tp->prr_delivered +
2675                                tp->prior_cwnd - 1;
2676                 sndcnt = div_u64(dividend, tp->prior_cwnd) - tp->prr_out;
2677         } else {
2678                 sndcnt = max_t(int, tp->prr_delivered - tp->prr_out,
2679                                newly_acked_sacked);
2680                 if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED && !newly_lost)
2681                         sndcnt++;
2682                 sndcnt = min(delta, sndcnt);
2683         }
2684         /* Force a fast retransmit upon entering fast recovery */
2685         sndcnt = max(sndcnt, (tp->prr_out ? 0 : 1));
2686         tcp_snd_cwnd_set(tp, tcp_packets_in_flight(tp) + sndcnt);
2687 }
2688
2689 static inline void tcp_end_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2690 {
2691         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2692
2693         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
2694                 return;
2695
2696         /* Reset cwnd to ssthresh in CWR or Recovery (unless it's undone) */
2697         if (tp->snd_ssthresh < TCP_INFINITE_SSTHRESH &&
2698             (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_CWR || tp->undo_marker)) {
2699                 tcp_snd_cwnd_set(tp, tp->snd_ssthresh);
2700                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2701         }
2702         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_COMPLETE_CWR);
2703 }
2704
2705 /* Enter CWR state. Disable cwnd undo since congestion is proven with ECN */
2706 void tcp_enter_cwr(struct sock *sk)
2707 {
2708         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2709
2710         tp->prior_ssthresh = 0;
2711         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
2712                 tp->undo_marker = 0;
2713                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2714                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
2715         }
2716 }
2717 EXPORT_SYMBOL(tcp_enter_cwr);
2718
2719 static void tcp_try_keep_open(struct sock *sk)
2720 {
2721         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2722         int state = TCP_CA_Open;
2723
2724         if (tcp_left_out(tp) || tcp_any_retrans_done(sk))
2725                 state = TCP_CA_Disorder;
2726
2727         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != state) {
2728                 tcp_set_ca_state(sk, state);
2729                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2730         }
2731 }
2732
2733 static void tcp_try_to_open(struct sock *sk, int flag)
2734 {
2735         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2736
2737         tcp_verify_left_out(tp);
2738
2739         if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2740                 tp->retrans_stamp = 0;
2741
2742         if (flag & FLAG_ECE)
2743                 tcp_enter_cwr(sk);
2744
2745         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR) {
2746                 tcp_try_keep_open(sk);
2747         }
2748 }
2749
2750 static void tcp_mtup_probe_failed(struct sock *sk)
2751 {
2752         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2753
2754         icsk->icsk_mtup.search_high = icsk->icsk_mtup.probe_size - 1;
2755         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2756         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPFAIL);
2757 }
2758
2759 static void tcp_mtup_probe_success(struct sock *sk)
2760 {
2761         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2762         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2763         u64 val;
2764
2765         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2766
2767         val = (u64)tcp_snd_cwnd(tp) * tcp_mss_to_mtu(sk, tp->mss_cache);
2768         do_div(val, icsk->icsk_mtup.probe_size);
2769         DEBUG_NET_WARN_ON_ONCE((u32)val != val);
2770         tcp_snd_cwnd_set(tp, max_t(u32, 1U, val));
2771
2772         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2773         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2774         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2775
2776         icsk->icsk_mtup.search_low = icsk->icsk_mtup.probe_size;
2777         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2778         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
2779         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPSUCCESS);
2780 }
2781
2782 /* Do a simple retransmit without using the backoff mechanisms in
2783  * tcp_timer. This is used for path mtu discovery.
2784  * The socket is already locked here.
2785  */
2786 void tcp_simple_retransmit(struct sock *sk)
2787 {
2788         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2789         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2790         struct sk_buff *skb;
2791         int mss;
2792
2793         /* A fastopen SYN request is stored as two separate packets within
2794          * the retransmit queue, this is done by tcp_send_syn_data().
2795          * As a result simply checking the MSS of the frames in the queue
2796          * will not work for the SYN packet.
2797          *
2798          * Us being here is an indication of a path MTU issue so we can
2799          * assume that the fastopen SYN was lost and just mark all the
2800          * frames in the retransmit queue as lost. We will use an MSS of
2801          * -1 to mark all frames as lost, otherwise compute the current MSS.
2802          */
2803         if (tp->syn_data && sk->sk_state == TCP_SYN_SENT)
2804                 mss = -1;
2805         else
2806                 mss = tcp_current_mss(sk);
2807
2808         skb_rbtree_walk(skb, &sk->tcp_rtx_queue) {
2809                 if (tcp_skb_seglen(skb) > mss)
2810                         tcp_mark_skb_lost(sk, skb);
2811         }
2812
2813         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2814
2815         if (!tp->lost_out)
2816                 return;
2817
2818         if (tcp_is_reno(tp))
2819                 tcp_limit_reno_sacked(tp);
2820
2821         tcp_verify_left_out(tp);
2822
2823         /* Don't muck with the congestion window here.
2824          * Reason is that we do not increase amount of _data_
2825          * in network, but units changed and effective
2826          * cwnd/ssthresh really reduced now.
2827          */
2828         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) {
2829                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2830                 tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2831                 tp->prior_ssthresh = 0;
2832                 tp->undo_marker = 0;
2833                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2834         }
2835         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2836 }
2837 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
2838
2839 void tcp_enter_recovery(struct sock *sk, bool ece_ack)
2840 {
2841         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2842         int mib_idx;
2843
2844         if (tcp_is_reno(tp))
2845                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENORECOVERY;
2846         else
2847                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKRECOVERY;
2848
2849         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2850
2851         tp->prior_ssthresh = 0;
2852         tcp_init_undo(tp);
2853
2854         if (!tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
2855                 if (!ece_ack)
2856                         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2857                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2858         }
2859         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Recovery);
2860 }
2861
2862 static void tcp_update_rto_time(struct tcp_sock *tp)
2863 {
2864         if (tp->rto_stamp) {
2865                 tp->total_rto_time += tcp_time_stamp_ms(tp) - tp->rto_stamp;
2866                 tp->rto_stamp = 0;
2867         }
2868 }
2869
2870 /* Process an ACK in CA_Loss state. Move to CA_Open if lost data are
2871  * recovered or spurious. Otherwise retransmits more on partial ACKs.
2872  */
2873 static void tcp_process_loss(struct sock *sk, int flag, int num_dupack,
2874                              int *rexmit)
2875 {
2876         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2877         bool recovered = !before(tp->snd_una, tp->high_seq);
2878
2879         if ((flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED || rcu_access_pointer(tp->fastopen_rsk)) &&
2880             tcp_try_undo_loss(sk, false))
2881                 return;
2882
2883         if (tp->frto) { /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 (sack enhanced version). */
2884                 /* Step 3.b. A timeout is spurious if not all data are
2885                  * lost, i.e., never-retransmitted data are (s)acked.
2886                  */
2887                 if ((flag & FLAG_ORIG_SACK_ACKED) &&
2888                     tcp_try_undo_loss(sk, true))
2889                         return;
2890
2891                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq)) {
2892                         if (flag & FLAG_DATA_SACKED || num_dupack)
2893                                 tp->frto = 0; /* Step 3.a. loss was real */
2894                 } else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED && !recovered) {
2895                         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2896                         /* Step 2.b. Try send new data (but deferred until cwnd
2897                          * is updated in tcp_ack()). Otherwise fall back to
2898                          * the conventional recovery.
2899                          */
2900                         if (!tcp_write_queue_empty(sk) &&
2901                             after(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt)) {
2902                                 *rexmit = REXMIT_NEW;
2903                                 return;
2904                         }
2905                         tp->frto = 0;
2906                 }
2907         }
2908
2909         if (recovered) {
2910                 /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 2.a and 1st part of step 3.a */
2911                 tcp_try_undo_recovery(sk);
2912                 return;
2913         }
2914         if (tcp_is_reno(tp)) {
2915                 /* A Reno DUPACK means new data in F-RTO step 2.b above are
2916                  * delivered. Lower inflight to clock out (re)transmissions.
2917                  */
2918                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq) && num_dupack)
2919                         tcp_add_reno_sack(sk, num_dupack, flag & FLAG_ECE);
2920                 else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2921                         tcp_reset_reno_sack(tp);
2922         }
2923         *rexmit = REXMIT_LOST;
2924 }
2925
2926 static bool tcp_force_fast_retransmit(struct sock *sk)
2927 {
2928         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2929
2930         return after(tcp_highest_sack_seq(tp),
2931                      tp->snd_una + tp->reordering * tp->mss_cache);
2932 }
2933
2934 /* Undo during fast recovery after partial ACK. */
2935 static bool tcp_try_undo_partial(struct sock *sk, u32 prior_snd_una,
2936                                  bool *do_lost)
2937 {
2938         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2939
2940         if (tp->undo_marker && tcp_packet_delayed(tp)) {
2941                 /* Plain luck! Hole if filled with delayed
2942                  * packet, rather than with a retransmit. Check reordering.
2943                  */
2944                 tcp_check_sack_reordering(sk, prior_snd_una, 1);
2945
2946                 /* We are getting evidence that the reordering degree is higher
2947                  * than we realized. If there are no retransmits out then we
2948                  * can undo. Otherwise we clock out new packets but do not
2949                  * mark more packets lost or retransmit more.
2950                  */
2951                 if (tp->retrans_out)
2952                         return true;
2953
2954                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2955                         tp->retrans_stamp = 0;
2956
2957                 DBGUNDO(sk, "partial recovery");
2958                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2959                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPARTIALUNDO);
2960                 tcp_try_keep_open(sk);
2961         } else {
2962                 /* Partial ACK arrived. Force fast retransmit. */
2963                 *do_lost = tcp_force_fast_retransmit(sk);
2964         }
2965         return false;
2966 }
2967
2968 static void tcp_identify_packet_loss(struct sock *sk, int *ack_flag)
2969 {
2970         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2971
2972         if (tcp_rtx_queue_empty(sk))
2973                 return;
2974
2975         if (unlikely(tcp_is_reno(tp))) {
2976                 tcp_newreno_mark_lost(sk, *ack_flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED);
2977         } else if (tcp_is_rack(sk)) {
2978                 u32 prior_retrans = tp->retrans_out;
2979
2980                 if (tcp_rack_mark_lost(sk))
2981                         *ack_flag &= ~FLAG_SET_XMIT_TIMER;
2982                 if (prior_retrans > tp->retrans_out)
2983                         *ack_flag |= FLAG_LOST_RETRANS;
2984         }
2985 }
2986
2987 /* Process an event, which can update packets-in-flight not trivially.
2988  * Main goal of this function is to calculate new estimate for left_out,
2989  * taking into account both packets sitting in receiver's buffer and
2990  * packets lost by network.
2991  *
2992  * Besides that it updates the congestion state when packet loss or ECN
2993  * is detected. But it does not reduce the cwnd, it is done by the
2994  * congestion control later.
2995  *
2996  * It does _not_ decide what to send, it is made in function
2997  * tcp_xmit_retransmit_queue().
2998  */
2999 static void tcp_fastretrans_alert(struct sock *sk, const u32 prior_snd_una,
3000                                   int num_dupack, int *ack_flag, int *rexmit)
3001 {
3002         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3003         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3004         int fast_rexmit = 0, flag = *ack_flag;
3005         bool ece_ack = flag & FLAG_ECE;
3006         bool do_lost = num_dupack || ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
3007                                       tcp_force_fast_retransmit(sk));
3008
3009         if (!tp->packets_out && tp->sacked_out)
3010                 tp->sacked_out = 0;
3011
3012         /* Now state machine starts.
3013          * A. ECE, hence prohibit cwnd undoing, the reduction is required. */
3014         if (ece_ack)
3015                 tp->prior_ssthresh = 0;
3016
3017         /* B. In all the states check for reneging SACKs. */
3018         if (tcp_check_sack_reneging(sk, ack_flag))
3019                 return;
3020
3021         /* C. Check consistency of the current state. */
3022         tcp_verify_left_out(tp);
3023
3024         /* D. Check state exit conditions. State can be terminated
3025          *    when high_seq is ACKed. */
3026         if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
3027                 WARN_ON(tp->retrans_out != 0 && !tp->syn_data);
3028                 tp->retrans_stamp = 0;
3029         } else if (!before(tp->snd_una, tp->high_seq)) {
3030                 switch (icsk->icsk_ca_state) {
3031                 case TCP_CA_CWR:
3032                         /* CWR is to be held something *above* high_seq
3033                          * is ACKed for CWR bit to reach receiver. */
3034                         if (tp->snd_una != tp->high_seq) {
3035                                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
3036                                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
3037                         }
3038                         break;
3039
3040                 case TCP_CA_Recovery:
3041                         if (tcp_is_reno(tp))
3042                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
3043                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
3044                                 return;
3045                         tcp_end_cwnd_reduction(sk);
3046                         break;
3047                 }
3048         }
3049
3050         /* E. Process state. */
3051         switch (icsk->icsk_ca_state) {
3052         case TCP_CA_Recovery:
3053                 if (!(flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) {
3054                         if (tcp_is_reno(tp))
3055                                 tcp_add_reno_sack(sk, num_dupack, ece_ack);
3056                 } else if (tcp_try_undo_partial(sk, prior_snd_una, &do_lost))
3057                         return;
3058
3059                 if (tcp_try_undo_dsack(sk))
3060                         tcp_try_keep_open(sk);
3061
3062                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
3063                 if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery) {
3064                         if (!tcp_time_to_recover(sk, flag))
3065                                 return;
3066                         /* Undo reverts the recovery state. If loss is evident,
3067                          * starts a new recovery (e.g. reordering then loss);
3068                          */
3069                         tcp_enter_recovery(sk, ece_ack);
3070                 }
3071                 break;
3072         case TCP_CA_Loss:
3073                 tcp_process_loss(sk, flag, num_dupack, rexmit);
3074                 if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
3075                         tcp_update_rto_time(tp);
3076                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
3077                 if (!(icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open ||
3078                       (*ack_flag & FLAG_LOST_RETRANS)))
3079                         return;
3080                 /* Change state if cwnd is undone or retransmits are lost */
3081                 fallthrough;
3082         default:
3083                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3084                         if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
3085                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
3086                         tcp_add_reno_sack(sk, num_dupack, ece_ack);
3087                 }
3088
3089                 if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder)
3090                         tcp_try_undo_dsack(sk);
3091
3092                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
3093                 if (!tcp_time_to_recover(sk, flag)) {
3094                         tcp_try_to_open(sk, flag);
3095                         return;
3096                 }
3097
3098                 /* MTU probe failure: don't reduce cwnd */
3099                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR &&
3100                     icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3101                     tp->snd_una == tp->mtu_probe.probe_seq_start) {
3102                         tcp_mtup_probe_failed(sk);
3103                         /* Restores the reduction we did in tcp_mtup_probe() */
3104                         tcp_snd_cwnd_set(tp, tcp_snd_cwnd(tp) + 1);
3105                         tcp_simple_retransmit(sk);
3106                         return;
3107                 }
3108
3109                 /* Otherwise enter Recovery state */
3110                 tcp_enter_recovery(sk, ece_ack);
3111                 fast_rexmit = 1;
3112         }
3113
3114         if (!tcp_is_rack(sk) && do_lost)
3115                 tcp_update_scoreboard(sk, fast_rexmit);
3116         *rexmit = REXMIT_LOST;
3117 }
3118
3119 static void tcp_update_rtt_min(struct sock *sk, u32 rtt_us, const int flag)
3120 {
3121         u32 wlen = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_rtt_wlen) * HZ;
3122         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3123
3124         if ((flag & FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED) && rtt_us > tcp_min_rtt(tp)) {
3125                 /* If the remote keeps returning delayed ACKs, eventually
3126                  * the min filter would pick it up and overestimate the
3127                  * prop. delay when it expires. Skip suspected delayed ACKs.
3128                  */
3129                 return;
3130         }
3131         minmax_running_min(&tp->rtt_min, wlen, tcp_jiffies32,
3132                            rtt_us ? : jiffies_to_usecs(1));
3133 }
3134
3135 static bool tcp_ack_update_rtt(struct sock *sk, const int flag,
3136                                long seq_rtt_us, long sack_rtt_us,
3137                                long ca_rtt_us, struct rate_sample *rs)
3138 {
3139         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3140
3141         /* Prefer RTT measured from ACK's timing to TS-ECR. This is because
3142          * broken middle-boxes or peers may corrupt TS-ECR fields. But
3143          * Karn's algorithm forbids taking RTT if some retransmitted data
3144          * is acked (RFC6298).
3145          */
3146         if (seq_rtt_us < 0)
3147                 seq_rtt_us = sack_rtt_us;
3148
3149         /* RTTM Rule: A TSecr value received in a segment is used to
3150          * update the averaged RTT measurement only if the segment
3151          * acknowledges some new data, i.e., only if it advances the
3152          * left edge of the send window.
3153          * See draft-ietf-tcplw-high-performance-00, section 3.3.
3154          */
3155         if (seq_rtt_us < 0 && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
3156             tp->rx_opt.rcv_tsecr && flag & FLAG_ACKED)
3157                 seq_rtt_us = ca_rtt_us = tcp_rtt_tsopt_us(tp);
3158
3159         rs->rtt_us = ca_rtt_us; /* RTT of last (S)ACKed packet (or -1) */
3160         if (seq_rtt_us < 0)
3161                 return false;
3162
3163         /* ca_rtt_us >= 0 is counting on the invariant that ca_rtt_us is
3164          * always taken together with ACK, SACK, or TS-opts. Any negative
3165          * values will be skipped with the seq_rtt_us < 0 check above.
3166          */
3167         tcp_update_rtt_min(sk, ca_rtt_us, flag);
3168         tcp_rtt_estimator(sk, seq_rtt_us);
3169         tcp_set_rto(sk);
3170
3171         /* RFC6298: only reset backoff on valid RTT measurement. */
3172         inet_csk(sk)->icsk_backoff = 0;
3173         return true;
3174 }
3175
3176 /* Compute time elapsed between (last) SYNACK and the ACK completing 3WHS. */
3177 void tcp_synack_rtt_meas(struct sock *sk, struct request_sock *req)
3178 {
3179         struct rate_sample rs;
3180         long rtt_us = -1L;
3181
3182         if (req && !req->num_retrans && tcp_rsk(req)->snt_synack)
3183                 rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tcp_clock_us(), tcp_rsk(req)->snt_synack);
3184
3185         tcp_ack_update_rtt(sk, FLAG_SYN_ACKED, rtt_us, -1L, rtt_us, &rs);
3186 }
3187
3188
3189 static void tcp_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked)
3190 {
3191         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3192
3193         icsk->icsk_ca_ops->cong_avoid(sk, ack, acked);
3194         tcp_sk(sk)->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
3195 }
3196
3197 /* Restart timer after forward progress on connection.
3198  * RFC2988 recommends to restart timer to now+rto.
3199  */
3200 void tcp_rearm_rto(struct sock *sk)
3201 {
3202         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3203         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3204
3205         /* If the retrans timer is currently being used by Fast Open
3206          * for SYN-ACK retrans purpose, stay put.
3207          */
3208         if (rcu_access_pointer(tp->fastopen_rsk))
3209                 return;
3210
3211         if (!tp->packets_out) {
3212                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS);
3213         } else {
3214                 u32 rto = inet_csk(sk)->icsk_rto;
3215                 /* Offset the time elapsed after installing regular RTO */
3216                 if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_REO_TIMEOUT ||
3217                     icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
3218                         s64 delta_us = tcp_rto_delta_us(sk);
3219                         /* delta_us may not be positive if the socket is locked
3220                          * when the retrans timer fires and is rescheduled.
3221                          */
3222                         rto = usecs_to_jiffies(max_t(int, delta_us, 1));
3223                 }
3224                 tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS, rto,
3225                                      TCP_RTO_MAX);
3226         }
3227 }
3228
3229 /* Try to schedule a loss probe; if that doesn't work, then schedule an RTO. */
3230 static void tcp_set_xmit_timer(struct sock *sk)
3231 {
3232         if (!tcp_schedule_loss_probe(sk, true))
3233                 tcp_rearm_rto(sk);
3234 }
3235
3236 /* If we get here, the whole TSO packet has not been acked. */
3237 static u32 tcp_tso_acked(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3238 {
3239         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3240         u32 packets_acked;
3241
3242         BUG_ON(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una));
3243
3244         packets_acked = tcp_skb_pcount(skb);
3245         if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3246                 return 0;
3247         packets_acked -= tcp_skb_pcount(skb);
3248
3249         if (packets_acked) {
3250                 BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) == 0);
3251                 BUG_ON(!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq));
3252         }
3253
3254         return packets_acked;
3255 }
3256
3257 static void tcp_ack_tstamp(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
3258                            const struct sk_buff *ack_skb, u32 prior_snd_una)
3259 {
3260         const struct skb_shared_info *shinfo;
3261
3262         /* Avoid cache line misses to get skb_shinfo() and shinfo->tx_flags */
3263         if (likely(!TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack))
3264                 return;
3265
3266         shinfo = skb_shinfo(skb);
3267         if (!before(shinfo->tskey, prior_snd_una) &&
3268             before(shinfo->tskey, tcp_sk(sk)->snd_una)) {
3269                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3270                         __skb_tstamp_tx(skb, ack_skb, NULL, sk, SCM_TSTAMP_ACK);
3271                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3272         }
3273 }
3274
3275 /* Remove acknowledged frames from the retransmission queue. If our packet
3276  * is before the ack sequence we can discard it as it's confirmed to have
3277  * arrived at the other end.
3278  */
3279 static int tcp_clean_rtx_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
3280                                u32 prior_fack, u32 prior_snd_una,
3281                                struct tcp_sacktag_state *sack, bool ece_ack)
3282 {
3283         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3284         u64 first_ackt, last_ackt;
3285         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3286         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
3287         u32 reord = tp->snd_nxt; /* lowest acked un-retx un-sacked seq */
3288         struct sk_buff *skb, *next;
3289         bool fully_acked = true;
3290         long sack_rtt_us = -1L;
3291         long seq_rtt_us = -1L;
3292         long ca_rtt_us = -1L;
3293         u32 pkts_acked = 0;
3294         bool rtt_update;
3295         int flag = 0;
3296
3297         first_ackt = 0;
3298
3299         for (skb = skb_rb_first(&sk->tcp_rtx_queue); skb; skb = next) {
3300                 struct tcp_skb_cb *scb = TCP_SKB_CB(skb);
3301                 const u32 start_seq = scb->seq;
3302                 u8 sacked = scb->sacked;
3303                 u32 acked_pcount;
3304
3305                 /* Determine how many packets and what bytes were acked, tso and else */
3306                 if (after(scb->end_seq, tp->snd_una)) {
3307                         if (tcp_skb_pcount(skb) == 1 ||
3308                             !after(tp->snd_una, scb->seq))
3309                                 break;
3310
3311                         acked_pcount = tcp_tso_acked(sk, skb);
3312                         if (!acked_pcount)
3313                                 break;
3314                         fully_acked = false;
3315                 } else {
3316                         acked_pcount = tcp_skb_pcount(skb);
3317                 }
3318
3319                 if (unlikely(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
3320                         if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
3321                                 tp->retrans_out -= acked_pcount;
3322                         flag |= FLAG_RETRANS_DATA_ACKED;
3323                 } else if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
3324                         last_ackt = tcp_skb_timestamp_us(skb);
3325                         WARN_ON_ONCE(last_ackt == 0);
3326                         if (!first_ackt)
3327                                 first_ackt = last_ackt;
3328
3329                         if (before(start_seq, reord))
3330                                 reord = start_seq;
3331                         if (!after(scb->end_seq, tp->high_seq))
3332                                 flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3333                 }
3334
3335                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) {
3336                         tp->sacked_out -= acked_pcount;
3337                 } else if (tcp_is_sack(tp)) {
3338                         tcp_count_delivered(tp, acked_pcount, ece_ack);
3339                         if (!tcp_skb_spurious_retrans(tp, skb))
3340                                 tcp_rack_advance(tp, sacked, scb->end_seq,
3341                                                  tcp_skb_timestamp_us(skb));
3342                 }
3343                 if (sacked & TCPCB_LOST)
3344                         tp->lost_out -= acked_pcount;
3345
3346                 tp->packets_out -= acked_pcount;
3347                 pkts_acked += acked_pcount;
3348                 tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, sack->rate);
3349
3350                 /* Initial outgoing SYN's get put onto the write_queue
3351                  * just like anything else we transmit.  It is not
3352                  * true data, and if we misinform our callers that
3353                  * this ACK acks real data, we will erroneously exit
3354                  * connection startup slow start one packet too
3355                  * quickly.  This is severely frowned upon behavior.
3356                  */
3357                 if (likely(!(scb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
3358                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
3359                 } else {
3360                         flag |= FLAG_SYN_ACKED;
3361                         tp->retrans_stamp = 0;
3362                 }
3363
3364                 if (!fully_acked)
3365                         break;
3366
3367                 tcp_ack_tstamp(sk, skb, ack_skb, prior_snd_una);
3368
3369                 next = skb_rb_next(skb);
3370                 if (unlikely(skb == tp->retransmit_skb_hint))
3371                         tp->retransmit_skb_hint = NULL;
3372                 if (unlikely(skb == tp->lost_skb_hint))
3373                         tp->lost_skb_hint = NULL;
3374                 tcp_highest_sack_replace(sk, skb, next);
3375                 tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3376         }
3377
3378         if (!skb)
3379                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3380
3381         if (likely(between(tp->snd_up, prior_snd_una, tp->snd_una)))
3382                 tp->snd_up = tp->snd_una;
3383
3384         if (skb) {
3385                 tcp_ack_tstamp(sk, skb, ack_skb, prior_snd_una);
3386                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
3387                         flag |= FLAG_SACK_RENEGING;
3388         }
3389
3390         if (likely(first_ackt) && !(flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)) {
3391                 seq_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, first_ackt);
3392                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, last_ackt);
3393
3394                 if (pkts_acked == 1 && fully_acked && !prior_sacked &&
3395                     (tp->snd_una - prior_snd_una) < tp->mss_cache &&
3396                     sack->rate->prior_delivered + 1 == tp->delivered &&
3397                     !(flag & (FLAG_CA_ALERT | FLAG_SYN_ACKED))) {
3398                         /* Conservatively mark a delayed ACK. It's typically
3399                          * from a lone runt packet over the round trip to
3400                          * a receiver w/o out-of-order or CE events.
3401                          */
3402                         flag |= FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED;
3403                 }
3404         }
3405         if (sack->first_sackt) {
3406                 sack_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->first_sackt);
3407                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->last_sackt);
3408         }
3409         rtt_update = tcp_ack_update_rtt(sk, flag, seq_rtt_us, sack_rtt_us,
3410                                         ca_rtt_us, sack->rate);
3411
3412         if (flag & FLAG_ACKED) {
3413                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3414                 if (unlikely(icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3415                              !after(tp->mtu_probe.probe_seq_end, tp->snd_una))) {
3416                         tcp_mtup_probe_success(sk);
3417                 }
3418
3419                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3420                         tcp_remove_reno_sacks(sk, pkts_acked, ece_ack);
3421
3422                         /* If any of the cumulatively ACKed segments was
3423                          * retransmitted, non-SACK case cannot confirm that
3424                          * progress was due to original transmission due to
3425                          * lack of TCPCB_SACKED_ACKED bits even if some of
3426                          * the packets may have been never retransmitted.
3427                          */
3428                         if (flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)
3429                                 flag &= ~FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3430                 } else {
3431                         int delta;
3432
3433                         /* Non-retransmitted hole got filled? That's reordering */
3434                         if (before(reord, prior_fack))
3435                                 tcp_check_sack_reordering(sk, reord, 0);
3436
3437                         delta = prior_sacked - tp->sacked_out;
3438                         tp->lost_cnt_hint -= min(tp->lost_cnt_hint, delta);
3439                 }
3440         } else if (skb && rtt_update && sack_rtt_us >= 0 &&
3441                    sack_rtt_us > tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp,
3442                                                     tcp_skb_timestamp_us(skb))) {
3443                 /* Do not re-arm RTO if the sack RTT is measured from data sent
3444                  * after when the head was last (re)transmitted. Otherwise the
3445                  * timeout may continue to extend in loss recovery.
3446                  */
3447                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3448         }
3449
3450         if (icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked) {
3451                 struct ack_sample sample = { .pkts_acked = pkts_acked,
3452                                              .rtt_us = sack->rate->rtt_us };
3453
3454                 sample.in_flight = tp->mss_cache *
3455                         (tp->delivered - sack->rate->prior_delivered);
3456                 icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked(sk, &sample);
3457         }
3458
3459 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3460         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
3461         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
3462         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
3463         if (!tp->packets_out && tcp_is_sack(tp)) {
3464                 icsk = inet_csk(sk);
3465                 if (tp->lost_out) {
3466                         pr_debug("Leak l=%u %d\n",
3467                                  tp->lost_out, icsk->icsk_ca_state);
3468                         tp->lost_out = 0;
3469                 }
3470                 if (tp->sacked_out) {
3471                         pr_debug("Leak s=%u %d\n",
3472                                  tp->sacked_out, icsk->icsk_ca_state);
3473                         tp->sacked_out = 0;
3474                 }
3475                 if (tp->retrans_out) {
3476                         pr_debug("Leak r=%u %d\n",
3477                                  tp->retrans_out, icsk->icsk_ca_state);
3478                         tp->retrans_out = 0;
3479                 }
3480         }
3481 #endif
3482         return flag;
3483 }
3484
3485 static void tcp_ack_probe(struct sock *sk)
3486 {
3487         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3488         struct sk_buff *head = tcp_send_head(sk);
3489         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3490
3491         /* Was it a usable window open? */
3492         if (!head)
3493                 return;
3494         if (!after(TCP_SKB_CB(head)->end_seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3495                 icsk->icsk_backoff = 0;
3496                 icsk->icsk_probes_tstamp = 0;
3497                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0);
3498                 /* Socket must be waked up by subsequent tcp_data_snd_check().
3499                  * This function is not for random using!
3500                  */
3501         } else {
3502                 unsigned long when = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
3503
3504                 when = tcp_clamp_probe0_to_user_timeout(sk, when);
3505                 tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0, when, TCP_RTO_MAX);
3506         }
3507 }
3508
3509 static inline bool tcp_ack_is_dubious(const struct sock *sk, const int flag)
3510 {
3511         return !(flag & FLAG_NOT_DUP) || (flag & FLAG_CA_ALERT) ||
3512                 inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open;
3513 }
3514
3515 /* Decide wheather to run the increase function of congestion control. */
3516 static inline bool tcp_may_raise_cwnd(const struct sock *sk, const int flag)
3517 {
3518         /* If reordering is high then always grow cwnd whenever data is
3519          * delivered regardless of its ordering. Otherwise stay conservative
3520          * and only grow cwnd on in-order delivery (RFC5681). A stretched ACK w/
3521          * new SACK or ECE mark may first advance cwnd here and later reduce
3522          * cwnd in tcp_fastretrans_alert() based on more states.
3523          */
3524         if (tcp_sk(sk)->reordering >
3525             READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_reordering))
3526                 return flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS;
3527
3528         return flag & FLAG_DATA_ACKED;
3529 }
3530
3531 /* The "ultimate" congestion control function that aims to replace the rigid
3532  * cwnd increase and decrease control (tcp_cong_avoid,tcp_*cwnd_reduction).
3533  * It's called toward the end of processing an ACK with precise rate
3534  * information. All transmission or retransmission are delayed afterwards.
3535  */
3536 static void tcp_cong_control(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked_sacked,
3537                              int flag, const struct rate_sample *rs)
3538 {
3539         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3540
3541         if (icsk->icsk_ca_ops->cong_control) {
3542                 icsk->icsk_ca_ops->cong_control(sk, rs);
3543                 return;
3544         }
3545
3546         if (tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
3547                 /* Reduce cwnd if state mandates */
3548                 tcp_cwnd_reduction(sk, acked_sacked, rs->losses, flag);
3549         } else if (tcp_may_raise_cwnd(sk, flag)) {
3550                 /* Advance cwnd if state allows */
3551                 tcp_cong_avoid(sk, ack, acked_sacked);
3552         }
3553         tcp_update_pacing_rate(sk);
3554 }
3555
3556 /* Check that window update is acceptable.
3557  * The function assumes that snd_una<=ack<=snd_next.
3558  */
3559 static inline bool tcp_may_update_window(const struct tcp_sock *tp,
3560                                         const u32 ack, const u32 ack_seq,
3561                                         const u32 nwin)
3562 {
3563         return  after(ack, tp->snd_una) ||
3564                 after(ack_seq, tp->snd_wl1) ||
3565                 (ack_seq == tp->snd_wl1 && (nwin > tp->snd_wnd || !nwin));
3566 }
3567
3568 static void tcp_snd_sne_update(struct tcp_sock *tp, u32 ack)
3569 {
3570 #ifdef CONFIG_TCP_AO
3571         struct tcp_ao_info *ao;
3572
3573         if (!static_branch_unlikely(&tcp_ao_needed.key))
3574                 return;
3575
3576         ao = rcu_dereference_protected(tp->ao_info,
3577                                        lockdep_sock_is_held((struct sock *)tp));
3578         if (ao && ack < tp->snd_una)
3579                 ao->snd_sne++;
3580 #endif
3581 }
3582
3583 /* If we update tp->snd_una, also update tp->bytes_acked */
3584 static void tcp_snd_una_update(struct tcp_sock *tp, u32 ack)
3585 {
3586         u32 delta = ack - tp->snd_una;
3587
3588         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3589         tp->bytes_acked += delta;
3590         tcp_snd_sne_update(tp, ack);
3591         tp->snd_una = ack;
3592 }
3593
3594 static void tcp_rcv_sne_update(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3595 {
3596 #ifdef CONFIG_TCP_AO
3597         struct tcp_ao_info *ao;
3598
3599         if (!static_branch_unlikely(&tcp_ao_needed.key))
3600                 return;
3601
3602         ao = rcu_dereference_protected(tp->ao_info,
3603                                        lockdep_sock_is_held((struct sock *)tp));
3604         if (ao && seq < tp->rcv_nxt)
3605                 ao->rcv_sne++;
3606 #endif
3607 }
3608
3609 /* If we update tp->rcv_nxt, also update tp->bytes_received */
3610 static void tcp_rcv_nxt_update(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3611 {
3612         u32 delta = seq - tp->rcv_nxt;
3613
3614         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3615         tp->bytes_received += delta;
3616         tcp_rcv_sne_update(tp, seq);
3617         WRITE_ONCE(tp->rcv_nxt, seq);
3618 }
3619
3620 /* Update our send window.
3621  *
3622  * Window update algorithm, described in RFC793/RFC1122 (used in linux-2.2
3623  * and in FreeBSD. NetBSD's one is even worse.) is wrong.
3624  */
3625 static int tcp_ack_update_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, u32 ack,
3626                                  u32 ack_seq)
3627 {
3628         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3629         int flag = 0;
3630         u32 nwin = ntohs(tcp_hdr(skb)->window);
3631
3632         if (likely(!tcp_hdr(skb)->syn))
3633                 nwin <<= tp->rx_opt.snd_wscale;
3634
3635         if (tcp_may_update_window(tp, ack, ack_seq, nwin)) {
3636                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3637                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3638
3639                 if (tp->snd_wnd != nwin) {
3640                         tp->snd_wnd = nwin;
3641
3642                         /* Note, it is the only place, where
3643                          * fast path is recovered for sending TCP.
3644                          */
3645                         tp->pred_flags = 0;
3646                         tcp_fast_path_check(sk);
3647
3648                         if (!tcp_write_queue_empty(sk))
3649                                 tcp_slow_start_after_idle_check(sk);
3650
3651                         if (nwin > tp->max_window) {
3652                                 tp->max_window = nwin;
3653                                 tcp_sync_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie);
3654                         }
3655                 }
3656         }
3657
3658         tcp_snd_una_update(tp, ack);
3659
3660         return flag;
3661 }
3662
3663 static bool __tcp_oow_rate_limited(struct net *net, int mib_idx,
3664                                    u32 *last_oow_ack_time)
3665 {
3666         /* Paired with the WRITE_ONCE() in this function. */
3667         u32 val = READ_ONCE(*last_oow_ack_time);
3668
3669         if (val) {
3670                 s32 elapsed = (s32)(tcp_jiffies32 - val);
3671
3672                 if (0 <= elapsed &&
3673                     elapsed < READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_invalid_ratelimit)) {
3674                         NET_INC_STATS(net, mib_idx);
3675                         return true;    /* rate-limited: don't send yet! */
3676                 }
3677         }
3678
3679         /* Paired with the prior READ_ONCE() and with itself,
3680          * as we might be lockless.
3681          */
3682         WRITE_ONCE(*last_oow_ack_time, tcp_jiffies32);
3683
3684         return false;   /* not rate-limited: go ahead, send dupack now! */
3685 }
3686
3687 /* Return true if we're currently rate-limiting out-of-window ACKs and
3688  * thus shouldn't send a dupack right now. We rate-limit dupacks in
3689  * response to out-of-window SYNs or ACKs to mitigate ACK loops or DoS
3690  * attacks that send repeated SYNs or ACKs for the same connection. To
3691  * do this, we do not send a duplicate SYNACK or ACK if the remote
3692  * endpoint is sending out-of-window SYNs or pure ACKs at a high rate.
3693  */
3694 bool tcp_oow_rate_limited(struct net *net, const struct sk_buff *skb,
3695                           int mib_idx, u32 *last_oow_ack_time)
3696 {
3697         /* Data packets without SYNs are not likely part of an ACK loop. */
3698         if ((TCP_SKB_CB(skb)->seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) &&
3699             !tcp_hdr(skb)->syn)
3700                 return false;
3701
3702         return __tcp_oow_rate_limited(net, mib_idx, last_oow_ack_time);
3703 }
3704
3705 /* RFC 5961 7 [ACK Throttling] */
3706 static void tcp_send_challenge_ack(struct sock *sk)
3707 {
3708         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3709         struct net *net = sock_net(sk);
3710         u32 count, now, ack_limit;
3711
3712         /* First check our per-socket dupack rate limit. */
3713         if (__tcp_oow_rate_limited(net,
3714                                    LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDCHALLENGE,
3715                                    &tp->last_oow_ack_time))
3716                 return;
3717
3718         ack_limit = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_challenge_ack_limit);
3719         if (ack_limit == INT_MAX)
3720                 goto send_ack;
3721
3722         /* Then check host-wide RFC 5961 rate limit. */
3723         now = jiffies / HZ;
3724         if (now != READ_ONCE(net->ipv4.tcp_challenge_timestamp)) {
3725                 u32 half = (ack_limit + 1) >> 1;
3726
3727                 WRITE_ONCE(net->ipv4.tcp_challenge_timestamp, now);
3728                 WRITE_ONCE(net->ipv4.tcp_challenge_count,
3729                            get_random_u32_inclusive(half, ack_limit + half - 1));
3730         }
3731         count = READ_ONCE(net->ipv4.tcp_challenge_count);
3732         if (count > 0) {
3733                 WRITE_ONCE(net->ipv4.tcp_challenge_count, count - 1);
3734 send_ack:
3735                 NET_INC_STATS(net, LINUX_MIB_TCPCHALLENGEACK);
3736                 tcp_send_ack(sk);
3737         }
3738 }
3739
3740 static void tcp_store_ts_recent(struct tcp_sock *tp)
3741 {
3742         tp->rx_opt.ts_recent = tp->rx_opt.rcv_tsval;
3743         tp->rx_opt.ts_recent_stamp = ktime_get_seconds();
3744 }
3745
3746 static void tcp_replace_ts_recent(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3747 {
3748         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && !after(seq, tp->rcv_wup)) {
3749                 /* PAWS bug workaround wrt. ACK frames, the PAWS discard
3750                  * extra check below makes sure this can only happen
3751                  * for pure ACK frames.  -DaveM
3752                  *
3753                  * Not only, also it occurs for expired timestamps.
3754                  */
3755
3756                 if (tcp_paws_check(&tp->rx_opt, 0))
3757                         tcp_store_ts_recent(tp);
3758         }
3759 }
3760
3761 /* This routine deals with acks during a TLP episode and ends an episode by
3762  * resetting tlp_high_seq. Ref: TLP algorithm in draft-ietf-tcpm-rack
3763  */
3764 static void tcp_process_tlp_ack(struct sock *sk, u32 ack, int flag)
3765 {
3766         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3767
3768         if (before(ack, tp->tlp_high_seq))
3769                 return;
3770
3771         if (!tp->tlp_retrans) {
3772                 /* TLP of new data has been acknowledged */
3773                 tp->tlp_high_seq = 0;
3774         } else if (flag & FLAG_DSACK_TLP) {
3775                 /* This DSACK means original and TLP probe arrived; no loss */
3776                 tp->tlp_high_seq = 0;
3777         } else if (after(ack, tp->tlp_high_seq)) {
3778                 /* ACK advances: there was a loss, so reduce cwnd. Reset
3779                  * tlp_high_seq in tcp_init_cwnd_reduction()
3780                  */
3781                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
3782                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
3783                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
3784                 tcp_try_keep_open(sk);
3785                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
3786                                 LINUX_MIB_TCPLOSSPROBERECOVERY);
3787         } else if (!(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED |
3788                              FLAG_NOT_DUP | FLAG_DATA_SACKED))) {
3789                 /* Pure dupack: original and TLP probe arrived; no loss */
3790                 tp->tlp_high_seq = 0;
3791         }
3792 }
3793
3794 static inline void tcp_in_ack_event(struct sock *sk, u32 flags)
3795 {
3796         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3797
3798         if (icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event)
3799                 icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event(sk, flags);
3800 }
3801
3802 /* Congestion control has updated the cwnd already. So if we're in
3803  * loss recovery then now we do any new sends (for FRTO) or
3804  * retransmits (for CA_Loss or CA_recovery) that make sense.
3805  */
3806 static void tcp_xmit_recovery(struct sock *sk, int rexmit)
3807 {
3808         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3809
3810         if (rexmit == REXMIT_NONE || sk->sk_state == TCP_SYN_SENT)
3811                 return;
3812
3813         if (unlikely(rexmit == REXMIT_NEW)) {
3814                 __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk),
3815                                           TCP_NAGLE_OFF);
3816                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq))
3817                         return;
3818                 tp->frto = 0;
3819         }
3820         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3821 }
3822
3823 /* Returns the number of packets newly acked or sacked by the current ACK */
3824 static u32 tcp_newly_delivered(struct sock *sk, u32 prior_delivered, int flag)
3825 {
3826         const struct net *net = sock_net(sk);
3827         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3828         u32 delivered;
3829
3830         delivered = tp->delivered - prior_delivered;
3831         NET_ADD_STATS(net, LINUX_MIB_TCPDELIVERED, delivered);
3832         if (flag & FLAG_ECE)
3833                 NET_ADD_STATS(net, LINUX_MIB_TCPDELIVEREDCE, delivered);
3834
3835         return delivered;
3836 }
3837
3838 /* This routine deals with incoming acks, but not outgoing ones. */
3839 static int tcp_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int flag)
3840 {
3841         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3842         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3843         struct tcp_sacktag_state sack_state;
3844         struct rate_sample rs = { .prior_delivered = 0 };
3845         u32 prior_snd_una = tp->snd_una;
3846         bool is_sack_reneg = tp->is_sack_reneg;
3847         u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3848         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3849         int num_dupack = 0;
3850         int prior_packets = tp->packets_out;
3851         u32 delivered = tp->delivered;
3852         u32 lost = tp->lost;
3853         int rexmit = REXMIT_NONE; /* Flag to (re)transmit to recover losses */
3854         u32 prior_fack;
3855
3856         sack_state.first_sackt = 0;
3857         sack_state.rate = &rs;
3858         sack_state.sack_delivered = 0;
3859
3860         /* We very likely will need to access rtx queue. */
3861         prefetch(sk->tcp_rtx_queue.rb_node);
3862
3863         /* If the ack is older than previous acks
3864          * then we can probably ignore it.
3865          */
3866         if (before(ack, prior_snd_una)) {
3867                 u32 max_window;
3868
3869                 /* do not accept ACK for bytes we never sent. */
3870                 max_window = min_t(u64, tp->max_window, tp->bytes_acked);
3871                 /* RFC 5961 5.2 [Blind Data Injection Attack].[Mitigation] */
3872                 if (before(ack, prior_snd_una - max_window)) {
3873                         if (!(flag & FLAG_NO_CHALLENGE_ACK))
3874                                 tcp_send_challenge_ack(sk);
3875                         return -SKB_DROP_REASON_TCP_TOO_OLD_ACK;
3876                 }
3877                 goto old_ack;
3878         }
3879
3880         /* If the ack includes data we haven't sent yet, discard
3881          * this segment (RFC793 Section 3.9).
3882          */
3883         if (after(ack, tp->snd_nxt))
3884                 return -SKB_DROP_REASON_TCP_ACK_UNSENT_DATA;
3885
3886         if (after(ack, prior_snd_una)) {
3887                 flag |= FLAG_SND_UNA_ADVANCED;
3888                 icsk->icsk_retransmits = 0;
3889
3890 #if IS_ENABLED(CONFIG_TLS_DEVICE)
3891                 if (static_branch_unlikely(&clean_acked_data_enabled.key))
3892                         if (icsk->icsk_clean_acked)
3893                                 icsk->icsk_clean_acked(sk, ack);
3894 #endif
3895         }
3896
3897         prior_fack = tcp_is_sack(tp) ? tcp_highest_sack_seq(tp) : tp->snd_una;
3898         rs.prior_in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
3899
3900         /* ts_recent update must be made after we are sure that the packet
3901          * is in window.
3902          */
3903         if (flag & FLAG_UPDATE_TS_RECENT)
3904                 tcp_replace_ts_recent(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
3905
3906         if ((flag & (FLAG_SLOWPATH | FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) ==
3907             FLAG_SND_UNA_ADVANCED) {
3908                 /* Window is constant, pure forward advance.
3909                  * No more checks are required.
3910                  * Note, we use the fact that SND.UNA>=SND.WL2.
3911                  */
3912                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3913                 tcp_snd_una_update(tp, ack);
3914                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3915
3916                 tcp_in_ack_event(sk, CA_ACK_WIN_UPDATE);
3917
3918                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPACKS);
3919         } else {
3920                 u32 ack_ev_flags = CA_ACK_SLOWPATH;
3921
3922                 if (ack_seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
3923                         flag |= FLAG_DATA;
3924                 else
3925                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPUREACKS);
3926
3927                 flag |= tcp_ack_update_window(sk, skb, ack, ack_seq);
3928
3929                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked)
3930                         flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3931                                                         &sack_state);
3932
3933                 if (tcp_ecn_rcv_ecn_echo(tp, tcp_hdr(skb))) {
3934                         flag |= FLAG_ECE;
3935                         ack_ev_flags |= CA_ACK_ECE;
3936                 }
3937
3938                 if (sack_state.sack_delivered)
3939                         tcp_count_delivered(tp, sack_state.sack_delivered,
3940                                             flag & FLAG_ECE);
3941
3942                 if (flag & FLAG_WIN_UPDATE)
3943                         ack_ev_flags |= CA_ACK_WIN_UPDATE;
3944
3945                 tcp_in_ack_event(sk, ack_ev_flags);
3946         }
3947
3948         /* This is a deviation from RFC3168 since it states that:
3949          * "When the TCP data sender is ready to set the CWR bit after reducing
3950          * the congestion window, it SHOULD set the CWR bit only on the first
3951          * new data packet that it transmits."
3952          * We accept CWR on pure ACKs to be more robust
3953          * with widely-deployed TCP implementations that do this.
3954          */
3955         tcp_ecn_accept_cwr(sk, skb);
3956
3957         /* We passed data and got it acked, remove any soft error
3958          * log. Something worked...
3959          */
3960         WRITE_ONCE(sk->sk_err_soft, 0);
3961         icsk->icsk_probes_out = 0;
3962         tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3963         if (!prior_packets)
3964                 goto no_queue;
3965
3966         /* See if we can take anything off of the retransmit queue. */
3967         flag |= tcp_clean_rtx_queue(sk, skb, prior_fack, prior_snd_una,
3968                                     &sack_state, flag & FLAG_ECE);
3969
3970         tcp_rack_update_reo_wnd(sk, &rs);
3971
3972         if (tp->tlp_high_seq)
3973                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3974
3975         if (tcp_ack_is_dubious(sk, flag)) {
3976                 if (!(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED |
3977                               FLAG_NOT_DUP | FLAG_DSACKING_ACK))) {
3978                         num_dupack = 1;
3979                         /* Consider if pure acks were aggregated in tcp_add_backlog() */
3980                         if (!(flag & FLAG_DATA))
3981                                 num_dupack = max_t(u16, 1, skb_shinfo(skb)->gso_segs);
3982                 }
3983                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, num_dupack, &flag,
3984                                       &rexmit);
3985         }
3986
3987         /* If needed, reset TLP/RTO timer when RACK doesn't set. */
3988         if (flag & FLAG_SET_XMIT_TIMER)
3989                 tcp_set_xmit_timer(sk);
3990
3991         if ((flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) || !(flag & FLAG_NOT_DUP))
3992                 sk_dst_confirm(sk);
3993
3994         delivered = tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3995         lost = tp->lost - lost;                 /* freshly marked lost */
3996         rs.is_ack_delayed = !!(flag & FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED);
3997         tcp_rate_gen(sk, delivered, lost, is_sack_reneg, sack_state.rate);
3998         tcp_cong_control(sk, ack, delivered, flag, sack_state.rate);
3999         tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
4000         return 1;
4001
4002 no_queue:
4003         /* If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction. */
4004         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK) {
4005                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, num_dupack, &flag,
4006                                       &rexmit);
4007                 tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
4008         }
4009         /* If this ack opens up a zero window, clear backoff.  It was
4010          * being used to time the probes, and is probably far higher than
4011          * it needs to be for normal retransmission.
4012          */
4013         tcp_ack_probe(sk);
4014
4015         if (tp->tlp_high_seq)
4016                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
4017         return 1;
4018
4019 old_ack:
4020         /* If data was SACKed, tag it and see if we should send more data.
4021          * If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction.
4022          */
4023         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked) {
4024                 flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
4025                                                 &sack_state);
4026                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, num_dupack, &flag,
4027                                       &rexmit);
4028                 tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
4029                 tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
4030         }
4031
4032         return 0;
4033 }
4034
4035 static void tcp_parse_fastopen_option(int len, const unsigned char *cookie,
4036                                       bool syn, struct tcp_fastopen_cookie *foc,
4037                                       bool exp_opt)
4038 {
4039         /* Valid only in SYN or SYN-ACK with an even length.  */
4040         if (!foc || !syn || len < 0 || (len & 1))
4041                 return;
4042
4043         if (len >= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MIN &&
4044             len <= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MAX)
4045                 memcpy(foc->val, cookie, len);
4046         else if (len != 0)
4047                 len = -1;
4048         foc->len = len;
4049         foc->exp = exp_opt;
4050 }
4051
4052 static bool smc_parse_options(const struct tcphdr *th,
4053                               struct tcp_options_received *opt_rx,
4054                               const unsigned char *ptr,
4055                               int opsize)
4056 {
4057 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
4058         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
4059                 if (th->syn && !(opsize & 1) &&
4060                     opsize >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE &&
4061                     get_unaligned_be32(ptr) == TCPOPT_SMC_MAGIC) {
4062                         opt_rx->smc_ok = 1;
4063                         return true;
4064                 }
4065         }
4066 #endif
4067         return false;
4068 }
4069
4070 /* Try to parse the MSS option from the TCP header. Return 0 on failure, clamped
4071  * value on success.
4072  */
4073 u16 tcp_parse_mss_option(const struct tcphdr *th, u16 user_mss)
4074 {
4075         const unsigned char *ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
4076         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
4077         u16 mss = 0;
4078
4079         while (length > 0) {
4080                 int opcode = *ptr++;
4081                 int opsize;
4082
4083                 switch (opcode) {
4084                 case TCPOPT_EOL:
4085                         return mss;
4086                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
4087                         length--;
4088                         continue;
4089                 default:
4090                         if (length < 2)
4091                                 return mss;
4092                         opsize = *ptr++;
4093                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
4094                                 return mss;
4095                         if (opsize > length)
4096                                 return mss;     /* fail on partial options */
4097                         if (opcode == TCPOPT_MSS && opsize == TCPOLEN_MSS) {
4098                                 u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
4099
4100                                 if (in_mss) {
4101                                         if (user_mss && user_mss < in_mss)
4102                                                 in_mss = user_mss;
4103                                         mss = in_mss;
4104                                 }
4105                         }
4106                         ptr += opsize - 2;
4107                         length -= opsize;
4108                 }
4109         }
4110         return mss;
4111 }
4112 EXPORT_SYMBOL_GPL(tcp_parse_mss_option);
4113
4114 /* Look for tcp options. Normally only called on SYN and SYNACK packets.
4115  * But, this can also be called on packets in the established flow when
4116  * the fast version below fails.
4117  */
4118 void tcp_parse_options(const struct net *net,
4119                        const struct sk_buff *skb,
4120                        struct tcp_options_received *opt_rx, int estab,
4121                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
4122 {
4123         const unsigned char *ptr;
4124         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
4125         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
4126
4127         ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
4128         opt_rx->saw_tstamp = 0;
4129         opt_rx->saw_unknown = 0;
4130
4131         while (length > 0) {
4132                 int opcode = *ptr++;
4133                 int opsize;
4134
4135                 switch (opcode) {
4136                 case TCPOPT_EOL:
4137                         return;
4138                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
4139                         length--;
4140                         continue;
4141                 default:
4142                         if (length < 2)
4143                                 return;
4144                         opsize = *ptr++;
4145                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
4146                                 return;
4147                         if (opsize > length)
4148                                 return; /* don't parse partial options */
4149                         switch (opcode) {
4150                         case TCPOPT_MSS:
4151                                 if (opsize == TCPOLEN_MSS && th->syn && !estab) {
4152                                         u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
4153                                         if (in_mss) {
4154                                                 if (opt_rx->user_mss &&
4155                                                     opt_rx->user_mss < in_mss)
4156                                                         in_mss = opt_rx->user_mss;
4157                                                 opt_rx->mss_clamp = in_mss;
4158                                         }
4159                                 }
4160                                 break;
4161                         case TCPOPT_WINDOW:
4162                                 if (opsize == TCPOLEN_WINDOW && th->syn &&
4163                                     !estab && READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling)) {
4164                                         __u8 snd_wscale = *(__u8 *)ptr;
4165                                         opt_rx->wscale_ok = 1;
4166                                         if (snd_wscale > TCP_MAX_WSCALE) {
4167                                                 net_info_ratelimited("%s: Illegal window scaling value %d > %u received\n",
4168                                                                      __func__,
4169                                                                      snd_wscale,
4170                                                                      TCP_MAX_WSCALE);
4171                                                 snd_wscale = TCP_MAX_WSCALE;
4172                                         }
4173                                         opt_rx->snd_wscale = snd_wscale;
4174                                 }
4175                                 break;
4176                         case TCPOPT_TIMESTAMP:
4177                                 if ((opsize == TCPOLEN_TIMESTAMP) &&
4178                                     ((estab && opt_rx->tstamp_ok) ||
4179                                      (!estab && READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_timestamps)))) {
4180                                         opt_rx->saw_tstamp = 1;
4181                                         opt_rx->rcv_tsval = get_unaligned_be32(ptr);
4182                                         opt_rx->rcv_tsecr = get_unaligned_be32(ptr + 4);
4183                                 }
4184                                 break;
4185                         case TCPOPT_SACK_PERM:
4186                                 if (opsize == TCPOLEN_SACK_PERM && th->syn &&
4187                                     !estab && READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_sack)) {
4188                                         opt_rx->sack_ok = TCP_SACK_SEEN;
4189                                         tcp_sack_reset(opt_rx);
4190                                 }
4191                                 break;
4192
4193                         case TCPOPT_SACK:
4194                                 if ((opsize >= (TCPOLEN_SACK_BASE + TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)) &&
4195                                    !((opsize - TCPOLEN_SACK_BASE) % TCPOLEN_SACK_PERBLOCK) &&
4196                                    opt_rx->sack_ok) {
4197                                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = (ptr - 2) - (unsigned char *)th;
4198                                 }
4199                                 break;
4200 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
4201                         case TCPOPT_MD5SIG:
4202                                 /* The MD5 Hash has already been
4203                                  * checked (see tcp_v{4,6}_rcv()).
4204                                  */
4205                                 break;
4206 #endif
4207                         case TCPOPT_FASTOPEN:
4208                                 tcp_parse_fastopen_option(
4209                                         opsize - TCPOLEN_FASTOPEN_BASE,
4210                                         ptr, th->syn, foc, false);
4211                                 break;
4212
4213                         case TCPOPT_EXP:
4214                                 /* Fast Open option shares code 254 using a
4215                                  * 16 bits magic number.
4216                                  */
4217                                 if (opsize >= TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE &&
4218                                     get_unaligned_be16(ptr) ==
4219                                     TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC) {
4220                                         tcp_parse_fastopen_option(opsize -
4221                                                 TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE,
4222                                                 ptr + 2, th->syn, foc, true);
4223                                         break;
4224                                 }
4225
4226                                 if (smc_parse_options(th, opt_rx, ptr, opsize))
4227                                         break;
4228
4229                                 opt_rx->saw_unknown = 1;
4230                                 break;
4231
4232                         default:
4233                                 opt_rx->saw_unknown = 1;
4234                         }
4235                         ptr += opsize-2;
4236                         length -= opsize;
4237                 }
4238         }
4239 }
4240 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_options);
4241
4242 static bool tcp_parse_aligned_timestamp(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
4243 {
4244         const __be32 *ptr = (const __be32 *)(th + 1);
4245
4246         if (*ptr == htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16)
4247                           | (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) | TCPOLEN_TIMESTAMP)) {
4248                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 1;
4249                 ++ptr;
4250                 tp->rx_opt.rcv_tsval = ntohl(*ptr);
4251                 ++ptr;
4252                 if (*ptr)
4253                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = ntohl(*ptr) - tp->tsoffset;
4254                 else
4255                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = 0;
4256                 return true;
4257         }
4258         return false;
4259 }
4260
4261 /* Fast parse options. This hopes to only see timestamps.
4262  * If it is wrong it falls back on tcp_parse_options().
4263  */
4264 static bool tcp_fast_parse_options(const struct net *net,
4265                                    const struct sk_buff *skb,
4266                                    const struct tcphdr *th, struct tcp_sock *tp)
4267 {
4268         /* In the spirit of fast parsing, compare doff directly to constant
4269          * values.  Because equality is used, short doff can be ignored here.
4270          */
4271         if (th->doff == (sizeof(*th) / 4)) {
4272                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
4273                 return false;
4274         } else if (tp->rx_opt.tstamp_ok &&
4275                    th->doff == ((sizeof(*th) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) / 4)) {
4276                 if (tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
4277                         return true;
4278         }
4279
4280         tcp_parse_options(net, skb, &tp->rx_opt, 1, NULL);
4281         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
4282                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
4283
4284         return true;
4285 }
4286
4287 #if defined(CONFIG_TCP_MD5SIG) || defined(CONFIG_TCP_AO)
4288 /*
4289  * Parse Signature options
4290  */
4291 int tcp_do_parse_auth_options(const struct tcphdr *th,
4292                               const u8 **md5_hash, const u8 **ao_hash)
4293 {
4294         int length = (th->doff << 2) - sizeof(*th);
4295         const u8 *ptr = (const u8 *)(th + 1);
4296         unsigned int minlen = TCPOLEN_MD5SIG;
4297
4298         if (IS_ENABLED(CONFIG_TCP_AO))
4299                 minlen = sizeof(struct tcp_ao_hdr) + 1;
4300
4301         *md5_hash = NULL;
4302         *ao_hash = NULL;
4303
4304         /* If not enough data remaining, we can short cut */
4305         while (length >= minlen) {
4306                 int opcode = *ptr++;
4307                 int opsize;
4308
4309                 switch (opcode) {
4310                 case TCPOPT_EOL:
4311                         return 0;
4312                 case TCPOPT_NOP:
4313                         length--;
4314                         continue;
4315                 default:
4316                         opsize = *ptr++;
4317                         if (opsize < 2 || opsize > length)
4318                                 return -EINVAL;
4319                         if (opcode == TCPOPT_MD5SIG) {
4320                                 if (opsize != TCPOLEN_MD5SIG)
4321                                         return -EINVAL;
4322                                 if (unlikely(*md5_hash || *ao_hash))
4323                                         return -EEXIST;
4324                                 *md5_hash = ptr;
4325                         } else if (opcode == TCPOPT_AO) {
4326                                 if (opsize <= sizeof(struct tcp_ao_hdr))
4327                                         return -EINVAL;
4328                                 if (unlikely(*md5_hash || *ao_hash))
4329                                         return -EEXIST;
4330                                 *ao_hash = ptr;
4331                         }
4332                 }
4333                 ptr += opsize - 2;
4334                 length -= opsize;
4335         }
4336         return 0;
4337 }
4338 EXPORT_SYMBOL(tcp_do_parse_auth_options);
4339 #endif
4340
4341 /* Sorry, PAWS as specified is broken wrt. pure-ACKs -DaveM
4342  *
4343  * It is not fatal. If this ACK does _not_ change critical state (seqs, window)
4344  * it can pass through stack. So, the following predicate verifies that
4345  * this segment is not used for anything but congestion avoidance or
4346  * fast retransmit. Moreover, we even are able to eliminate most of such
4347  * second order effects, if we apply some small "replay" window (~RTO)
4348  * to timestamp space.
4349  *
4350  * All these measures still do not guarantee that we reject wrapped ACKs
4351  * on networks with high bandwidth, when sequence space is recycled fastly,
4352  * but it guarantees that such events will be very rare and do not affect
4353  * connection seriously. This doesn't look nice, but alas, PAWS is really
4354  * buggy extension.
4355  *
4356  * [ Later note. Even worse! It is buggy for segments _with_ data. RFC
4357  * states that events when retransmit arrives after original data are rare.
4358  * It is a blatant lie. VJ forgot about fast retransmit! 8)8) It is
4359  * the biggest problem on large power networks even with minor reordering.
4360  * OK, let's give it small replay window. If peer clock is even 1hz, it is safe
4361  * up to bandwidth of 18Gigabit/sec. 8) ]
4362  */
4363
4364 /* Estimates max number of increments of remote peer TSval in
4365  * a replay window (based on our current RTO estimation).
4366  */
4367 static u32 tcp_tsval_replay(const struct sock *sk)
4368 {
4369         /* If we use usec TS resolution,
4370          * then expect the remote peer to use the same resolution.
4371          */
4372         if (tcp_sk(sk)->tcp_usec_ts)
4373                 return inet_csk(sk)->icsk_rto * (USEC_PER_SEC / HZ);
4374
4375         /* RFC 7323 recommends a TSval clock between 1ms and 1sec.
4376          * We know that some OS (including old linux) can use 1200 Hz.
4377          */
4378         return inet_csk(sk)->icsk_rto * 1200 / HZ;
4379 }
4380
4381 static int tcp_disordered_ack(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4382 {
4383         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4384         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
4385         u32 seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4386         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
4387
4388         return  /* 1. Pure ACK with correct sequence number. */
4389                 (th->ack && seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq && seq == tp->rcv_nxt) &&
4390
4391                 /* 2. ... and duplicate ACK. */
4392                 ack == tp->snd_una &&
4393
4394                 /* 3. ... and does not update window. */
4395                 !tcp_may_update_window(tp, ack, seq, ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale) &&
4396
4397                 /* 4. ... and sits in replay window. */
4398                 (s32)(tp->rx_opt.ts_recent - tp->rx_opt.rcv_tsval) <=
4399                 tcp_tsval_replay(sk);
4400 }
4401
4402 static inline bool tcp_paws_discard(const struct sock *sk,
4403                                    const struct sk_buff *skb)
4404 {
4405         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4406
4407         return !tcp_paws_check(&tp->rx_opt, TCP_PAWS_WINDOW) &&
4408                !tcp_disordered_ack(sk, skb);
4409 }
4410
4411 /* Check segment sequence number for validity.
4412  *
4413  * Segment controls are considered valid, if the segment
4414  * fits to the window after truncation to the window. Acceptability
4415  * of data (and SYN, FIN, of course) is checked separately.
4416  * See tcp_data_queue(), for example.
4417  *
4418  * Also, controls (RST is main one) are accepted using RCV.WUP instead
4419  * of RCV.NXT. Peer still did not advance his SND.UNA when we
4420  * delayed ACK, so that hisSND.UNA<=ourRCV.WUP.
4421  * (borrowed from freebsd)
4422  */
4423
4424 static enum skb_drop_reason tcp_sequence(const struct tcp_sock *tp,
4425                                          u32 seq, u32 end_seq)
4426 {
4427         if (before(end_seq, tp->rcv_wup))
4428                 return SKB_DROP_REASON_TCP_OLD_SEQUENCE;
4429
4430         if (after(seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp)))
4431                 return SKB_DROP_REASON_TCP_INVALID_SEQUENCE;
4432
4433         return SKB_NOT_DROPPED_YET;
4434 }
4435
4436 /* When we get a reset we do this. */
4437 void tcp_reset(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4438 {
4439         trace_tcp_receive_reset(sk);
4440
4441         /* mptcp can't tell us to ignore reset pkts,
4442          * so just ignore the return value of mptcp_incoming_options().
4443          */
4444         if (sk_is_mptcp(sk))
4445                 mptcp_incoming_options(sk, skb);
4446
4447         /* We want the right error as BSD sees it (and indeed as we do). */
4448         switch (sk->sk_state) {
4449         case TCP_SYN_SENT:
4450                 WRITE_ONCE(sk->sk_err, ECONNREFUSED);
4451                 break;
4452         case TCP_CLOSE_WAIT:
4453                 WRITE_ONCE(sk->sk_err, EPIPE);
4454                 break;
4455         case TCP_CLOSE:
4456                 return;
4457         default:
4458                 WRITE_ONCE(sk->sk_err, ECONNRESET);
4459         }
4460         /* This barrier is coupled with smp_rmb() in tcp_poll() */
4461         smp_wmb();
4462
4463         tcp_write_queue_purge(sk);
4464         tcp_done(sk);
4465
4466         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4467                 sk_error_report(sk);
4468 }
4469
4470 /*
4471  *      Process the FIN bit. This now behaves as it is supposed to work
4472  *      and the FIN takes effect when it is validly part of sequence
4473  *      space. Not before when we get holes.
4474  *
4475  *      If we are ESTABLISHED, a received fin moves us to CLOSE-WAIT
4476  *      (and thence onto LAST-ACK and finally, CLOSE, we never enter
4477  *      TIME-WAIT)
4478  *
4479  *      If we are in FINWAIT-1, a received FIN indicates simultaneous
4480  *      close and we go into CLOSING (and later onto TIME-WAIT)
4481  *
4482  *      If we are in FINWAIT-2, a received FIN moves us to TIME-WAIT.
4483  */
4484 void tcp_fin(struct sock *sk)
4485 {
4486         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4487
4488         inet_csk_schedule_ack(sk);
4489
4490         WRITE_ONCE(sk->sk_shutdown, sk->sk_shutdown | RCV_SHUTDOWN);
4491         sock_set_flag(sk, SOCK_DONE);
4492
4493         switch (sk->sk_state) {
4494         case TCP_SYN_RECV:
4495         case TCP_ESTABLISHED:
4496                 /* Move to CLOSE_WAIT */
4497                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSE_WAIT);
4498                 inet_csk_enter_pingpong_mode(sk);
4499                 break;
4500
4501         case TCP_CLOSE_WAIT:
4502         case TCP_CLOSING:
4503                 /* Received a retransmission of the FIN, do
4504                  * nothing.
4505                  */
4506                 break;
4507         case TCP_LAST_ACK:
4508                 /* RFC793: Remain in the LAST-ACK state. */
4509                 break;
4510
4511         case TCP_FIN_WAIT1:
4512                 /* This case occurs when a simultaneous close
4513                  * happens, we must ack the received FIN and
4514                  * enter the CLOSING state.
4515                  */
4516                 tcp_send_ack(sk);
4517                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSING);
4518                 break;
4519         case TCP_FIN_WAIT2:
4520                 /* Received a FIN -- send ACK and enter TIME_WAIT. */
4521                 tcp_send_ack(sk);
4522                 tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
4523                 break;
4524         default:
4525                 /* Only TCP_LISTEN and TCP_CLOSE are left, in these
4526                  * cases we should never reach this piece of code.
4527                  */
4528                 pr_err("%s: Impossible, sk->sk_state=%d\n",
4529                        __func__, sk->sk_state);
4530                 break;
4531         }
4532
4533         /* It _is_ possible, that we have something out-of-order _after_ FIN.
4534          * Probably, we should reset in this case. For now drop them.
4535          */
4536         skb_rbtree_purge(&tp->out_of_order_queue);
4537         if (tcp_is_sack(tp))
4538                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4539
4540         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
4541                 sk->sk_state_change(sk);
4542
4543                 /* Do not send POLL_HUP for half duplex close. */
4544                 if (sk->sk_shutdown == SHUTDOWN_MASK ||
4545                     sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4546                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_HUP);
4547                 else
4548                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
4549         }
4550 }
4551
4552 static inline bool tcp_sack_extend(struct tcp_sack_block *sp, u32 seq,
4553                                   u32 end_seq)
4554 {
4555         if (!after(seq, sp->end_seq) && !after(sp->start_seq, end_seq)) {
4556                 if (before(seq, sp->start_seq))
4557                         sp->start_seq = seq;
4558                 if (after(end_seq, sp->end_seq))
4559                         sp->end_seq = end_seq;
4560                 return true;
4561         }
4562         return false;
4563 }
4564
4565 static void tcp_dsack_set(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4566 {
4567         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4568
4569         if (tcp_is_sack(tp) && READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_dsack)) {
4570                 int mib_idx;
4571
4572                 if (before(seq, tp->rcv_nxt))
4573                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOLDSENT;
4574                 else
4575                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOFOSENT;
4576
4577                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
4578
4579                 tp->rx_opt.dsack = 1;
4580                 tp->duplicate_sack[0].start_seq = seq;
4581                 tp->duplicate_sack[0].end_seq = end_seq;
4582         }
4583 }
4584
4585 static void tcp_dsack_extend(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4586 {
4587         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4588
4589         if (!tp->rx_opt.dsack)
4590                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4591         else
4592                 tcp_sack_extend(tp->duplicate_sack, seq, end_seq);
4593 }
4594
4595 static void tcp_rcv_spurious_retrans(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4596 {
4597         /* When the ACK path fails or drops most ACKs, the sender would
4598          * timeout and spuriously retransmit the same segment repeatedly.
4599          * If it seems our ACKs are not reaching the other side,
4600          * based on receiving a duplicate data segment with new flowlabel
4601          * (suggesting the sender suffered an RTO), and we are not already
4602          * repathing due to our own RTO, then rehash the socket to repath our
4603          * packets.
4604          */
4605 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
4606         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss &&
4607             skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6) &&
4608             (tcp_sk(sk)->inet_conn.icsk_ack.lrcv_flowlabel !=
4609              ntohl(ip6_flowlabel(ipv6_hdr(skb)))) &&
4610             sk_rethink_txhash(sk))
4611                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDUPLICATEDATAREHASH);
4612
4613         /* Save last flowlabel after a spurious retrans. */
4614         tcp_save_lrcv_flowlabel(sk, skb);
4615 #endif
4616 }
4617
4618 static void tcp_send_dupack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4619 {
4620         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4621
4622         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
4623             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4624                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4625                 tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
4626
4627                 if (tcp_is_sack(tp) && READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_dsack)) {
4628                         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4629
4630                         tcp_rcv_spurious_retrans(sk, skb);
4631                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))
4632                                 end_seq = tp->rcv_nxt;
4633                         tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq);
4634                 }
4635         }
4636
4637         tcp_send_ack(sk);
4638 }
4639
4640 /* These routines update the SACK block as out-of-order packets arrive or
4641  * in-order packets close up the sequence space.
4642  */
4643 static void tcp_sack_maybe_coalesce(struct tcp_sock *tp)
4644 {
4645         int this_sack;
4646         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4647         struct tcp_sack_block *swalk = sp + 1;
4648
4649         /* See if the recent change to the first SACK eats into
4650          * or hits the sequence space of other SACK blocks, if so coalesce.
4651          */
4652         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;) {
4653                 if (tcp_sack_extend(sp, swalk->start_seq, swalk->end_seq)) {
4654                         int i;
4655
4656                         /* Zap SWALK, by moving every further SACK up by one slot.
4657                          * Decrease num_sacks.
4658                          */
4659                         tp->rx_opt.num_sacks--;
4660                         for (i = this_sack; i < tp->rx_opt.num_sacks; i++)
4661                                 sp[i] = sp[i + 1];
4662                         continue;
4663                 }
4664                 this_sack++;
4665                 swalk++;
4666         }
4667 }
4668
4669 void tcp_sack_compress_send_ack(struct sock *sk)
4670 {
4671         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4672
4673         if (!tp->compressed_ack)
4674                 return;
4675
4676         if (hrtimer_try_to_cancel(&tp->compressed_ack_timer) == 1)
4677                 __sock_put(sk);
4678
4679         /* Since we have to send one ack finally,
4680          * substract one from tp->compressed_ack to keep
4681          * LINUX_MIB_TCPACKCOMPRESSED accurate.
4682          */
4683         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPACKCOMPRESSED,
4684                       tp->compressed_ack - 1);
4685
4686         tp->compressed_ack = 0;
4687         tcp_send_ack(sk);
4688 }
4689
4690 /* Reasonable amount of sack blocks included in TCP SACK option
4691  * The max is 4, but this becomes 3 if TCP timestamps are there.
4692  * Given that SACK packets might be lost, be conservative and use 2.
4693  */
4694 #define TCP_SACK_BLOCKS_EXPECTED 2
4695
4696 static void tcp_sack_new_ofo_skb(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4697 {
4698         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4699         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4700         int cur_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4701         int this_sack;
4702
4703         if (!cur_sacks)
4704                 goto new_sack;
4705
4706         for (this_sack = 0; this_sack < cur_sacks; this_sack++, sp++) {
4707                 if (tcp_sack_extend(sp, seq, end_seq)) {
4708                         if (this_sack >= TCP_SACK_BLOCKS_EXPECTED)
4709                                 tcp_sack_compress_send_ack(sk);
4710                         /* Rotate this_sack to the first one. */
4711                         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4712                                 swap(*sp, *(sp - 1));
4713                         if (cur_sacks > 1)
4714                                 tcp_sack_maybe_coalesce(tp);
4715                         return;
4716                 }
4717         }
4718
4719         if (this_sack >= TCP_SACK_BLOCKS_EXPECTED)
4720                 tcp_sack_compress_send_ack(sk);
4721
4722         /* Could not find an adjacent existing SACK, build a new one,
4723          * put it at the front, and shift everyone else down.  We
4724          * always know there is at least one SACK present already here.
4725          *
4726          * If the sack array is full, forget about the last one.
4727          */
4728         if (this_sack >= TCP_NUM_SACKS) {
4729                 this_sack--;
4730                 tp->rx_opt.num_sacks--;
4731                 sp--;
4732         }
4733         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4734                 *sp = *(sp - 1);
4735
4736 new_sack:
4737         /* Build the new head SACK, and we're done. */
4738         sp->start_seq = seq;
4739         sp->end_seq = end_seq;
4740         tp->rx_opt.num_sacks++;
4741 }
4742
4743 /* RCV.NXT advances, some SACKs should be eaten. */
4744
4745 static void tcp_sack_remove(struct tcp_sock *tp)
4746 {
4747         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4748         int num_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4749         int this_sack;
4750
4751         /* Empty ofo queue, hence, all the SACKs are eaten. Clear. */
4752         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4753                 tp->rx_opt.num_sacks = 0;
4754                 return;
4755         }
4756
4757         for (this_sack = 0; this_sack < num_sacks;) {
4758                 /* Check if the start of the sack is covered by RCV.NXT. */
4759                 if (!before(tp->rcv_nxt, sp->start_seq)) {
4760                         int i;
4761
4762                         /* RCV.NXT must cover all the block! */
4763                         WARN_ON(before(tp->rcv_nxt, sp->end_seq));
4764
4765                         /* Zap this SACK, by moving forward any other SACKS. */
4766                         for (i = this_sack+1; i < num_sacks; i++)
4767                                 tp->selective_acks[i-1] = tp->selective_acks[i];
4768                         num_sacks--;
4769                         continue;
4770                 }
4771                 this_sack++;
4772                 sp++;
4773         }
4774         tp->rx_opt.num_sacks = num_sacks;
4775 }
4776
4777 /**
4778  * tcp_try_coalesce - try to merge skb to prior one
4779  * @sk: socket
4780  * @to: prior buffer
4781  * @from: buffer to add in queue
4782  * @fragstolen: pointer to boolean
4783  *
4784  * Before queueing skb @from after @to, try to merge them
4785  * to reduce overall memory use and queue lengths, if cost is small.
4786  * Packets in ofo or receive queues can stay a long time.
4787  * Better try to coalesce them right now to avoid future collapses.
4788  * Returns true if caller should free @from instead of queueing it
4789  */
4790 static bool tcp_try_coalesce(struct sock *sk,
4791                              struct sk_buff *to,
4792                              struct sk_buff *from,
4793                              bool *fragstolen)
4794 {
4795         int delta;
4796
4797         *fragstolen = false;
4798
4799         /* Its possible this segment overlaps with prior segment in queue */
4800         if (TCP_SKB_CB(from)->seq != TCP_SKB_CB(to)->end_seq)
4801                 return false;
4802
4803         if (!mptcp_skb_can_collapse(to, from))
4804                 return false;
4805
4806 #ifdef CONFIG_TLS_DEVICE
4807         if (from->decrypted != to->decrypted)
4808                 return false;
4809 #endif
4810
4811         if (!skb_try_coalesce(to, from, fragstolen, &delta))
4812                 return false;
4813
4814         atomic_add(delta, &sk->sk_rmem_alloc);
4815         sk_mem_charge(sk, delta);
4816         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOALESCE);
4817         TCP_SKB_CB(to)->end_seq = TCP_SKB_CB(from)->end_seq;
4818         TCP_SKB_CB(to)->ack_seq = TCP_SKB_CB(from)->ack_seq;
4819         TCP_SKB_CB(to)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(from)->tcp_flags;
4820
4821         if (TCP_SKB_CB(from)->has_rxtstamp) {
4822                 TCP_SKB_CB(to)->has_rxtstamp = true;
4823                 to->tstamp = from->tstamp;
4824                 skb_hwtstamps(to)->hwtstamp = skb_hwtstamps(from)->hwtstamp;
4825         }
4826
4827         return true;
4828 }
4829
4830 static bool tcp_ooo_try_coalesce(struct sock *sk,
4831                              struct sk_buff *to,
4832                              struct sk_buff *from,
4833                              bool *fragstolen)
4834 {
4835         bool res = tcp_try_coalesce(sk, to, from, fragstolen);
4836
4837         /* In case tcp_drop_reason() is called later, update to->gso_segs */
4838         if (res) {
4839                 u32 gso_segs = max_t(u16, 1, skb_shinfo(to)->gso_segs) +
4840                                max_t(u16, 1, skb_shinfo(from)->gso_segs);
4841
4842                 skb_shinfo(to)->gso_segs = min_t(u32, gso_segs, 0xFFFF);
4843         }
4844         return res;
4845 }
4846
4847 static void tcp_drop_reason(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4848                             enum skb_drop_reason reason)
4849 {
4850         sk_drops_add(sk, skb);
4851         kfree_skb_reason(skb, reason);
4852 }
4853
4854 /* This one checks to see if we can put data from the
4855  * out_of_order queue into the receive_queue.
4856  */
4857 static void tcp_ofo_queue(struct sock *sk)
4858 {
4859         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4860         __u32 dsack_high = tp->rcv_nxt;
4861         bool fin, fragstolen, eaten;
4862         struct sk_buff *skb, *tail;
4863         struct rb_node *p;
4864
4865         p = rb_first(&tp->out_of_order_queue);
4866         while (p) {
4867                 skb = rb_to_skb(p);
4868                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
4869                         break;
4870
4871                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack_high)) {
4872                         __u32 dsack = dsack_high;
4873                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, dsack_high))
4874                                 dsack_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4875                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack);
4876                 }
4877                 p = rb_next(p);
4878                 rb_erase(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4879
4880                 if (unlikely(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))) {
4881                         tcp_drop_reason(sk, skb, SKB_DROP_REASON_TCP_OFO_DROP);
4882                         continue;
4883                 }
4884
4885                 tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4886                 eaten = tail && tcp_try_coalesce(sk, tail, skb, &fragstolen);
4887                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4888                 fin = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN;
4889                 if (!eaten)
4890                         __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4891                 else
4892                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4893
4894                 if (unlikely(fin)) {
4895                         tcp_fin(sk);
4896                         /* tcp_fin() purges tp->out_of_order_queue,
4897                          * so we must end this loop right now.
4898                          */
4899                         break;
4900                 }
4901         }
4902 }
4903
4904 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *in_skb);
4905 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *in_skb);
4906
4907 static int tcp_try_rmem_schedule(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4908                                  unsigned int size)
4909 {
4910         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf ||
4911             !sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4912
4913                 if (tcp_prune_queue(sk, skb) < 0)
4914                         return -1;
4915
4916                 while (!sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4917                         if (!tcp_prune_ofo_queue(sk, skb))
4918                                 return -1;
4919                 }
4920         }
4921         return 0;
4922 }
4923
4924 static void tcp_data_queue_ofo(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4925 {
4926         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4927         struct rb_node **p, *parent;
4928         struct sk_buff *skb1;
4929         u32 seq, end_seq;
4930         bool fragstolen;
4931
4932         tcp_save_lrcv_flowlabel(sk, skb);
4933         tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
4934
4935         if (unlikely(tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))) {
4936                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFODROP);
4937                 sk->sk_data_ready(sk);
4938                 tcp_drop_reason(sk, skb, SKB_DROP_REASON_PROTO_MEM);
4939                 return;
4940         }
4941
4942         /* Disable header prediction. */
4943         tp->pred_flags = 0;
4944         inet_csk_schedule_ack(sk);
4945
4946         tp->rcv_ooopack += max_t(u16, 1, skb_shinfo(skb)->gso_segs);
4947         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOQUEUE);
4948         seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4949         end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4950
4951         p = &tp->out_of_order_queue.rb_node;
4952         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4953                 /* Initial out of order segment, build 1 SACK. */
4954                 if (tcp_is_sack(tp)) {
4955                         tp->rx_opt.num_sacks = 1;
4956                         tp->selective_acks[0].start_seq = seq;
4957                         tp->selective_acks[0].end_seq = end_seq;
4958                 }
4959                 rb_link_node(&skb->rbnode, NULL, p);
4960                 rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4961                 tp->ooo_last_skb = skb;
4962                 goto end;
4963         }
4964
4965         /* In the typical case, we are adding an skb to the end of the list.
4966          * Use of ooo_last_skb avoids the O(Log(N)) rbtree lookup.
4967          */
4968         if (tcp_ooo_try_coalesce(sk, tp->ooo_last_skb,
4969                                  skb, &fragstolen)) {
4970 coalesce_done:
4971                 /* For non sack flows, do not grow window to force DUPACK
4972                  * and trigger fast retransmit.
4973                  */
4974                 if (tcp_is_sack(tp))
4975                         tcp_grow_window(sk, skb, true);
4976                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4977                 skb = NULL;
4978                 goto add_sack;
4979         }
4980         /* Can avoid an rbtree lookup if we are adding skb after ooo_last_skb */
4981         if (!before(seq, TCP_SKB_CB(tp->ooo_last_skb)->end_seq)) {
4982                 parent = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
4983                 p = &parent->rb_right;
4984                 goto insert;
4985         }
4986
4987         /* Find place to insert this segment. Handle overlaps on the way. */
4988         parent = NULL;
4989         while (*p) {
4990                 parent = *p;
4991                 skb1 = rb_to_skb(parent);
4992                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4993                         p = &parent->rb_left;
4994                         continue;
4995                 }
4996                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4997                         if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4998                                 /* All the bits are present. Drop. */
4999                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5000                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
5001                                 tcp_drop_reason(sk, skb,
5002                                                 SKB_DROP_REASON_TCP_OFOMERGE);
5003                                 skb = NULL;
5004                                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
5005                                 goto add_sack;
5006                         }
5007                         if (after(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
5008                                 /* Partial overlap. */
5009                                 tcp_dsack_set(sk, seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
5010                         } else {
5011                                 /* skb's seq == skb1's seq and skb covers skb1.
5012                                  * Replace skb1 with skb.
5013                                  */
5014                                 rb_replace_node(&skb1->rbnode, &skb->rbnode,
5015                                                 &tp->out_of_order_queue);
5016                                 tcp_dsack_extend(sk,
5017                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
5018                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
5019                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5020                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
5021                                 tcp_drop_reason(sk, skb1,
5022                                                 SKB_DROP_REASON_TCP_OFOMERGE);
5023                                 goto merge_right;
5024                         }
5025                 } else if (tcp_ooo_try_coalesce(sk, skb1,
5026                                                 skb, &fragstolen)) {
5027                         goto coalesce_done;
5028                 }
5029                 p = &parent->rb_right;
5030         }
5031 insert:
5032         /* Insert segment into RB tree. */
5033         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
5034         rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
5035
5036 merge_right:
5037         /* Remove other segments covered by skb. */
5038         while ((skb1 = skb_rb_next(skb)) != NULL) {
5039                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
5040                         break;
5041                 if (before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
5042                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
5043                                          end_seq);
5044                         break;
5045                 }
5046                 rb_erase(&skb1->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
5047                 tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
5048                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
5049                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
5050                 tcp_drop_reason(sk, skb1, SKB_DROP_REASON_TCP_OFOMERGE);
5051         }
5052         /* If there is no skb after us, we are the last_skb ! */
5053         if (!skb1)
5054                 tp->ooo_last_skb = skb;
5055
5056 add_sack:
5057         if (tcp_is_sack(tp))
5058                 tcp_sack_new_ofo_skb(sk, seq, end_seq);
5059 end:
5060         if (skb) {
5061                 /* For non sack flows, do not grow window to force DUPACK
5062                  * and trigger fast retransmit.
5063                  */
5064                 if (tcp_is_sack(tp))
5065                         tcp_grow_window(sk, skb, false);
5066                 skb_condense(skb);
5067                 skb_set_owner_r(skb, sk);
5068         }
5069 }
5070
5071 static int __must_check tcp_queue_rcv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5072                                       bool *fragstolen)
5073 {
5074         int eaten;
5075         struct sk_buff *tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
5076
5077         eaten = (tail &&
5078                  tcp_try_coalesce(sk, tail,
5079                                   skb, fragstolen)) ? 1 : 0;
5080         tcp_rcv_nxt_update(tcp_sk(sk), TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
5081         if (!eaten) {
5082                 __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
5083                 skb_set_owner_r(skb, sk);
5084         }
5085         return eaten;
5086 }
5087
5088 int tcp_send_rcvq(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size)
5089 {
5090         struct sk_buff *skb;
5091         int err = -ENOMEM;
5092         int data_len = 0;
5093         bool fragstolen;
5094
5095         if (size == 0)
5096                 return 0;
5097
5098         if (size > PAGE_SIZE) {
5099                 int npages = min_t(size_t, size >> PAGE_SHIFT, MAX_SKB_FRAGS);
5100
5101                 data_len = npages << PAGE_SHIFT;
5102                 size = data_len + (size & ~PAGE_MASK);
5103         }
5104         skb = alloc_skb_with_frags(size - data_len, data_len,
5105                                    PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER,
5106                                    &err, sk->sk_allocation);
5107         if (!skb)
5108                 goto err;
5109
5110         skb_put(skb, size - data_len);
5111         skb->data_len = data_len;
5112         skb->len = size;
5113
5114         if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize)) {
5115                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVQDROP);
5116                 goto err_free;
5117         }
5118
5119         err = skb_copy_datagram_from_iter(skb, 0, &msg->msg_iter, size);
5120         if (err)
5121                 goto err_free;
5122
5123         TCP_SKB_CB(skb)->seq = tcp_sk(sk)->rcv_nxt;
5124         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + size;
5125         TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tcp_sk(sk)->snd_una - 1;
5126
5127         if (tcp_queue_rcv(sk, skb, &fragstolen)) {
5128                 WARN_ON_ONCE(fragstolen); /* should not happen */
5129                 __kfree_skb(skb);
5130         }
5131         return size;
5132
5133 err_free:
5134         kfree_skb(skb);
5135 err:
5136         return err;
5137
5138 }
5139
5140 void tcp_data_ready(struct sock *sk)
5141 {
5142         if (tcp_epollin_ready(sk, sk->sk_rcvlowat) || sock_flag(sk, SOCK_DONE))
5143                 sk->sk_data_ready(sk);
5144 }
5145
5146 static void tcp_data_queue(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5147 {
5148         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5149         enum skb_drop_reason reason;
5150         bool fragstolen;
5151         int eaten;
5152
5153         /* If a subflow has been reset, the packet should not continue
5154          * to be processed, drop the packet.
5155          */
5156         if (sk_is_mptcp(sk) && !mptcp_incoming_options(sk, skb)) {
5157                 __kfree_skb(skb);
5158                 return;
5159         }
5160
5161         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) {
5162                 __kfree_skb(skb);
5163                 return;
5164         }
5165         skb_dst_drop(skb);
5166         __skb_pull(skb, tcp_hdr(skb)->doff * 4);
5167
5168         reason = SKB_DROP_REASON_NOT_SPECIFIED;
5169         tp->rx_opt.dsack = 0;
5170
5171         /*  Queue data for delivery to the user.
5172          *  Packets in sequence go to the receive queue.
5173          *  Out of sequence packets to the out_of_order_queue.
5174          */
5175         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt) {
5176                 if (tcp_receive_window(tp) == 0) {
5177                         reason = SKB_DROP_REASON_TCP_ZEROWINDOW;
5178                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPZEROWINDOWDROP);
5179                         goto out_of_window;
5180                 }
5181
5182                 /* Ok. In sequence. In window. */
5183 queue_and_out:
5184                 if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize)) {
5185                         /* TODO: maybe ratelimit these WIN 0 ACK ? */
5186                         inet_csk(sk)->icsk_ack.pending |=
5187                                         (ICSK_ACK_NOMEM | ICSK_ACK_NOW);
5188                         inet_csk_schedule_ack(sk);
5189                         sk->sk_data_ready(sk);
5190
5191                         if (skb_queue_len(&sk->sk_receive_queue)) {
5192                                 reason = SKB_DROP_REASON_PROTO_MEM;
5193                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVQDROP);
5194                                 goto drop;
5195                         }
5196                         sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
5197                 }
5198
5199                 eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, &fragstolen);
5200                 if (skb->len)
5201                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
5202                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
5203                         tcp_fin(sk);
5204
5205                 if (!RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
5206                         tcp_ofo_queue(sk);
5207
5208                         /* RFC5681. 4.2. SHOULD send immediate ACK, when
5209                          * gap in queue is filled.
5210                          */
5211                         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
5212                                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_NOW;
5213                 }
5214
5215                 if (tp->rx_opt.num_sacks)
5216                         tcp_sack_remove(tp);
5217
5218                 tcp_fast_path_check(sk);
5219
5220                 if (eaten > 0)
5221                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
5222                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
5223                         tcp_data_ready(sk);
5224                 return;
5225         }
5226
5227         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
5228                 tcp_rcv_spurious_retrans(sk, skb);
5229                 /* A retransmit, 2nd most common case.  Force an immediate ack. */
5230                 reason = SKB_DROP_REASON_TCP_OLD_DATA;
5231                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
5232                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
5233
5234 out_of_window:
5235                 tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
5236                 inet_csk_schedule_ack(sk);
5237 drop:
5238                 tcp_drop_reason(sk, skb, reason);
5239                 return;
5240         }
5241
5242         /* Out of window. F.e. zero window probe. */
5243         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
5244                     tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp))) {
5245                 reason = SKB_DROP_REASON_TCP_OVERWINDOW;
5246                 goto out_of_window;
5247         }
5248
5249         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
5250                 /* Partial packet, seq < rcv_next < end_seq */
5251                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt);
5252
5253                 /* If window is closed, drop tail of packet. But after
5254                  * remembering D-SACK for its head made in previous line.
5255                  */
5256                 if (!tcp_receive_window(tp)) {
5257                         reason = SKB_DROP_REASON_TCP_ZEROWINDOW;
5258                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPZEROWINDOWDROP);
5259                         goto out_of_window;
5260                 }
5261                 goto queue_and_out;
5262         }
5263
5264         tcp_data_queue_ofo(sk, skb);
5265 }
5266
5267 static struct sk_buff *tcp_skb_next(struct sk_buff *skb, struct sk_buff_head *list)
5268 {
5269         if (list)
5270                 return !skb_queue_is_last(list, skb) ? skb->next : NULL;
5271
5272         return skb_rb_next(skb);
5273 }
5274
5275 static struct sk_buff *tcp_collapse_one(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5276                                         struct sk_buff_head *list,
5277                                         struct rb_root *root)
5278 {
5279         struct sk_buff *next = tcp_skb_next(skb, list);
5280
5281         if (list)
5282                 __skb_unlink(skb, list);
5283         else
5284                 rb_erase(&skb->rbnode, root);
5285
5286         __kfree_skb(skb);
5287         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOLLAPSED);
5288
5289         return next;
5290 }
5291
5292 /* Insert skb into rb tree, ordered by TCP_SKB_CB(skb)->seq */
5293 void tcp_rbtree_insert(struct rb_root *root, struct sk_buff *skb)
5294 {
5295         struct rb_node **p = &root->rb_node;
5296         struct rb_node *parent = NULL;
5297         struct sk_buff *skb1;
5298
5299         while (*p) {
5300                 parent = *p;
5301                 skb1 = rb_to_skb(parent);
5302                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
5303                         p = &parent->rb_left;
5304                 else
5305                         p = &parent->rb_right;
5306         }
5307         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
5308         rb_insert_color(&skb->rbnode, root);
5309 }
5310
5311 /* Collapse contiguous sequence of skbs head..tail with
5312  * sequence numbers start..end.
5313  *
5314  * If tail is NULL, this means until the end of the queue.
5315  *
5316  * Segments with FIN/SYN are not collapsed (only because this
5317  * simplifies code)
5318  */
5319 static void
5320 tcp_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff_head *list, struct rb_root *root,
5321              struct sk_buff *head, struct sk_buff *tail, u32 start, u32 end)
5322 {
5323         struct sk_buff *skb = head, *n;
5324         struct sk_buff_head tmp;
5325         bool end_of_skbs;
5326
5327         /* First, check that queue is collapsible and find
5328          * the point where collapsing can be useful.
5329          */
5330 restart:
5331         for (end_of_skbs = true; skb != NULL && skb != tail; skb = n) {
5332                 n = tcp_skb_next(skb, list);
5333
5334                 /* No new bits? It is possible on ofo queue. */
5335                 if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5336                         skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
5337                         if (!skb)
5338                                 break;
5339                         goto restart;
5340                 }
5341
5342                 /* The first skb to collapse is:
5343                  * - not SYN/FIN and
5344                  * - bloated or contains data before "start" or
5345                  *   overlaps to the next one and mptcp allow collapsing.
5346                  */
5347                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)) &&
5348                     (tcp_win_from_space(sk, skb->truesize) > skb->len ||
5349                      before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))) {
5350                         end_of_skbs = false;
5351                         break;
5352                 }
5353
5354                 if (n && n != tail && mptcp_skb_can_collapse(skb, n) &&
5355                     TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(n)->seq) {
5356                         end_of_skbs = false;
5357                         break;
5358                 }
5359
5360                 /* Decided to skip this, advance start seq. */
5361                 start = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
5362         }
5363         if (end_of_skbs ||
5364             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
5365                 return;
5366
5367         __skb_queue_head_init(&tmp);
5368
5369         while (before(start, end)) {
5370                 int copy = min_t(int, SKB_MAX_ORDER(0, 0), end - start);
5371                 struct sk_buff *nskb;
5372
5373                 nskb = alloc_skb(copy, GFP_ATOMIC);
5374                 if (!nskb)
5375                         break;
5376
5377                 memcpy(nskb->cb, skb->cb, sizeof(skb->cb));
5378 #ifdef CONFIG_TLS_DEVICE
5379                 nskb->decrypted = skb->decrypted;
5380 #endif
5381                 TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = start;
5382                 if (list)
5383                         __skb_queue_before(list, skb, nskb);
5384                 else
5385                         __skb_queue_tail(&tmp, nskb); /* defer rbtree insertion */
5386                 skb_set_owner_r(nskb, sk);
5387                 mptcp_skb_ext_move(nskb, skb);
5388
5389                 /* Copy data, releasing collapsed skbs. */
5390                 while (copy > 0) {
5391                         int offset = start - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5392                         int size = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - start;
5393
5394                         BUG_ON(offset < 0);
5395                         if (size > 0) {
5396                                 size = min(copy, size);
5397                                 if (skb_copy_bits(skb, offset, skb_put(nskb, size), size))
5398                                         BUG();
5399                                 TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq += size;
5400                                 copy -= size;
5401                                 start += size;
5402                         }
5403                         if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5404                                 skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
5405                                 if (!skb ||
5406                                     skb == tail ||
5407                                     !mptcp_skb_can_collapse(nskb, skb) ||
5408                                     (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
5409                                         goto end;
5410 #ifdef CONFIG_TLS_DEVICE
5411                                 if (skb->decrypted != nskb->decrypted)
5412                                         goto end;
5413 #endif
5414                         }
5415                 }
5416         }
5417 end:
5418         skb_queue_walk_safe(&tmp, skb, n)
5419                 tcp_rbtree_insert(root, skb);
5420 }
5421
5422 /* Collapse ofo queue. Algorithm: select contiguous sequence of skbs
5423  * and tcp_collapse() them until all the queue is collapsed.
5424  */
5425 static void tcp_collapse_ofo_queue(struct sock *sk)
5426 {
5427         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5428         u32 range_truesize, sum_tiny = 0;
5429         struct sk_buff *skb, *head;
5430         u32 start, end;
5431
5432         skb = skb_rb_first(&tp->out_of_order_queue);
5433 new_range:
5434         if (!skb) {
5435                 tp->ooo_last_skb = skb_rb_last(&tp->out_of_order_queue);
5436                 return;
5437         }
5438         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5439         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
5440         range_truesize = skb->truesize;
5441
5442         for (head = skb;;) {
5443                 skb = skb_rb_next(skb);
5444
5445                 /* Range is terminated when we see a gap or when
5446                  * we are at the queue end.
5447                  */
5448                 if (!skb ||
5449                     after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end) ||
5450                     before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start)) {
5451                         /* Do not attempt collapsing tiny skbs */
5452                         if (range_truesize != head->truesize ||
5453                             end - start >= SKB_WITH_OVERHEAD(PAGE_SIZE)) {
5454                                 tcp_collapse(sk, NULL, &tp->out_of_order_queue,
5455                                              head, skb, start, end);
5456                         } else {
5457                                 sum_tiny += range_truesize;
5458                                 if (sum_tiny > sk->sk_rcvbuf >> 3)
5459                                         return;
5460                         }
5461                         goto new_range;
5462                 }
5463
5464                 range_truesize += skb->truesize;
5465                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start)))
5466                         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5467                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end))
5468                         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
5469         }
5470 }
5471
5472 /*
5473  * Clean the out-of-order queue to make room.
5474  * We drop high sequences packets to :
5475  * 1) Let a chance for holes to be filled.
5476  *    This means we do not drop packets from ooo queue if their sequence
5477  *    is before incoming packet sequence.
5478  * 2) not add too big latencies if thousands of packets sit there.
5479  *    (But if application shrinks SO_RCVBUF, we could still end up
5480  *     freeing whole queue here)
5481  * 3) Drop at least 12.5 % of sk_rcvbuf to avoid malicious attacks.
5482  *
5483  * Return true if queue has shrunk.
5484  */
5485 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *in_skb)
5486 {
5487         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5488         struct rb_node *node, *prev;
5489         bool pruned = false;
5490         int goal;
5491
5492         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
5493                 return false;
5494
5495         goal = sk->sk_rcvbuf >> 3;
5496         node = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
5497
5498         do {
5499                 struct sk_buff *skb = rb_to_skb(node);
5500
5501                 /* If incoming skb would land last in ofo queue, stop pruning. */
5502                 if (after(TCP_SKB_CB(in_skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq))
5503                         break;
5504                 pruned = true;
5505                 prev = rb_prev(node);
5506                 rb_erase(node, &tp->out_of_order_queue);
5507                 goal -= skb->truesize;
5508                 tcp_drop_reason(sk, skb, SKB_DROP_REASON_TCP_OFO_QUEUE_PRUNE);
5509                 tp->ooo_last_skb = rb_to_skb(prev);
5510                 if (!prev || goal <= 0) {
5511                         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf &&
5512                             !tcp_under_memory_pressure(sk))
5513                                 break;
5514                         goal = sk->sk_rcvbuf >> 3;
5515                 }
5516                 node = prev;
5517         } while (node);
5518
5519         if (pruned) {
5520                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_OFOPRUNED);
5521                 /* Reset SACK state.  A conforming SACK implementation will
5522                  * do the same at a timeout based retransmit.  When a connection
5523                  * is in a sad state like this, we care only about integrity
5524                  * of the connection not performance.
5525                  */
5526                 if (tp->rx_opt.sack_ok)
5527                         tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
5528         }
5529         return pruned;
5530 }
5531
5532 /* Reduce allocated memory if we can, trying to get
5533  * the socket within its memory limits again.
5534  *
5535  * Return less than zero if we should start dropping frames
5536  * until the socket owning process reads some of the data
5537  * to stabilize the situation.
5538  */
5539 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *in_skb)
5540 {
5541         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5542
5543         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PRUNECALLED);
5544
5545         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) >= sk->sk_rcvbuf)
5546                 tcp_clamp_window(sk);
5547         else if (tcp_under_memory_pressure(sk))
5548                 tcp_adjust_rcv_ssthresh(sk);
5549
5550         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5551                 return 0;
5552
5553         tcp_collapse_ofo_queue(sk);
5554         if (!skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue))
5555                 tcp_collapse(sk, &sk->sk_receive_queue, NULL,
5556                              skb_peek(&sk->sk_receive_queue),
5557                              NULL,
5558                              tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
5559
5560         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5561                 return 0;
5562
5563         /* Collapsing did not help, destructive actions follow.
5564          * This must not ever occur. */
5565
5566         tcp_prune_ofo_queue(sk, in_skb);
5567
5568         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5569                 return 0;
5570
5571         /* If we are really being abused, tell the caller to silently
5572          * drop receive data on the floor.  It will get retransmitted
5573          * and hopefully then we'll have sufficient space.
5574          */
5575         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_RCVPRUNED);
5576
5577         /* Massive buffer overcommit. */
5578         tp->pred_flags = 0;
5579         return -1;
5580 }
5581
5582 static bool tcp_should_expand_sndbuf(struct sock *sk)
5583 {
5584         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5585
5586         /* If the user specified a specific send buffer setting, do
5587          * not modify it.
5588          */
5589         if (sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK)
5590                 return false;
5591
5592         /* If we are under global TCP memory pressure, do not expand.  */
5593         if (tcp_under_memory_pressure(sk)) {
5594                 int unused_mem = sk_unused_reserved_mem(sk);
5595
5596                 /* Adjust sndbuf according to reserved mem. But make sure
5597                  * it never goes below SOCK_MIN_SNDBUF.
5598                  * See sk_stream_moderate_sndbuf() for more details.
5599                  */
5600                 if (unused_mem > SOCK_MIN_SNDBUF)
5601                         WRITE_ONCE(sk->sk_sndbuf, unused_mem);
5602
5603                 return false;
5604         }
5605
5606         /* If we are under soft global TCP memory pressure, do not expand.  */
5607         if (sk_memory_allocated(sk) >= sk_prot_mem_limits(sk, 0))
5608                 return false;
5609
5610         /* If we filled the congestion window, do not expand.  */
5611         if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tcp_snd_cwnd(tp))
5612                 return false;
5613
5614         return true;
5615 }
5616
5617 static void tcp_new_space(struct sock *sk)
5618 {
5619         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5620
5621         if (tcp_should_expand_sndbuf(sk)) {
5622                 tcp_sndbuf_expand(sk);
5623                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
5624         }
5625
5626         INDIRECT_CALL_1(sk->sk_write_space, sk_stream_write_space, sk);
5627 }
5628
5629 /* Caller made space either from:
5630  * 1) Freeing skbs in rtx queues (after tp->snd_una has advanced)
5631  * 2) Sent skbs from output queue (and thus advancing tp->snd_nxt)
5632  *
5633  * We might be able to generate EPOLLOUT to the application if:
5634  * 1) Space consumed in output/rtx queues is below sk->sk_sndbuf/2
5635  * 2) notsent amount (tp->write_seq - tp->snd_nxt) became
5636  *    small enough that tcp_stream_memory_free() decides it
5637  *    is time to generate EPOLLOUT.
5638  */
5639 void tcp_check_space(struct sock *sk)
5640 {
5641         /* pairs with tcp_poll() */
5642         smp_mb();
5643         if (sk->sk_socket &&
5644             test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
5645                 tcp_new_space(sk);
5646                 if (!test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags))
5647                         tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
5648         }
5649 }
5650
5651 static inline void tcp_data_snd_check(struct sock *sk)
5652 {
5653         tcp_push_pending_frames(sk);
5654         tcp_check_space(sk);
5655 }
5656
5657 /*
5658  * Check if sending an ack is needed.
5659  */
5660 static void __tcp_ack_snd_check(struct sock *sk, int ofo_possible)
5661 {
5662         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5663         unsigned long rtt, delay;
5664
5665             /* More than one full frame received... */
5666         if (((tp->rcv_nxt - tp->rcv_wup) > inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss &&
5667              /* ... and right edge of window advances far enough.
5668               * (tcp_recvmsg() will send ACK otherwise).
5669               * If application uses SO_RCVLOWAT, we want send ack now if
5670               * we have not received enough bytes to satisfy the condition.
5671               */
5672             (tp->rcv_nxt - tp->copied_seq < sk->sk_rcvlowat ||
5673              __tcp_select_window(sk) >= tp->rcv_wnd)) ||
5674             /* We ACK each frame or... */
5675             tcp_in_quickack_mode(sk) ||
5676             /* Protocol state mandates a one-time immediate ACK */
5677             inet_csk(sk)->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_NOW) {
5678                 /* If we are running from __release_sock() in user context,
5679                  * Defer the ack until tcp_release_cb().
5680                  */
5681                 if (sock_owned_by_user_nocheck(sk) &&
5682                     READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_backlog_ack_defer)) {
5683                         set_bit(TCP_ACK_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags);
5684                         return;
5685                 }
5686 send_now:
5687                 tcp_send_ack(sk);
5688                 return;
5689         }
5690
5691         if (!ofo_possible || RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
5692                 tcp_send_delayed_ack(sk);
5693                 return;
5694         }
5695
5696         if (!tcp_is_sack(tp) ||
5697             tp->compressed_ack >= READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_nr))
5698                 goto send_now;
5699
5700         if (tp->compressed_ack_rcv_nxt != tp->rcv_nxt) {
5701                 tp->compressed_ack_rcv_nxt = tp->rcv_nxt;
5702                 tp->dup_ack_counter = 0;
5703         }
5704         if (tp->dup_ack_counter < TCP_FASTRETRANS_THRESH) {
5705                 tp->dup_ack_counter++;
5706                 goto send_now;
5707         }
5708         tp->compressed_ack++;
5709         if (hrtimer_is_queued(&tp->compressed_ack_timer))
5710                 return;
5711
5712         /* compress ack timer : 5 % of rtt, but no more than tcp_comp_sack_delay_ns */
5713
5714         rtt = tp->rcv_rtt_est.rtt_us;
5715         if (tp->srtt_us && tp->srtt_us < rtt)
5716                 rtt = tp->srtt_us;
5717
5718         delay = min_t(unsigned long,
5719                       READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_delay_ns),
5720                       rtt * (NSEC_PER_USEC >> 3)/20);
5721         sock_hold(sk);
5722         hrtimer_start_range_ns(&tp->compressed_ack_timer, ns_to_ktime(delay),
5723                                READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_slack_ns),
5724                                HRTIMER_MODE_REL_PINNED_SOFT);
5725 }
5726
5727 static inline void tcp_ack_snd_check(struct sock *sk)
5728 {
5729         if (!inet_csk_ack_scheduled(sk)) {
5730                 /* We sent a data segment already. */
5731                 return;
5732         }
5733         __tcp_ack_snd_check(sk, 1);
5734 }
5735
5736 /*
5737  *      This routine is only called when we have urgent data
5738  *      signaled. Its the 'slow' part of tcp_urg. It could be
5739  *      moved inline now as tcp_urg is only called from one
5740  *      place. We handle URGent data wrong. We have to - as
5741  *      BSD still doesn't use the correction from RFC961.
5742  *      For 1003.1g we should support a new option TCP_STDURG to permit
5743  *      either form (or just set the sysctl tcp_stdurg).
5744  */
5745
5746 static void tcp_check_urg(struct sock *sk, const struct tcphdr *th)
5747 {
5748         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5749         u32 ptr = ntohs(th->urg_ptr);
5750
5751         if (ptr && !READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_stdurg))
5752                 ptr--;
5753         ptr += ntohl(th->seq);
5754
5755         /* Ignore urgent data that we've already seen and read. */
5756         if (after(tp->copied_seq, ptr))
5757                 return;
5758
5759         /* Do not replay urg ptr.
5760          *
5761          * NOTE: interesting situation not covered by specs.
5762          * Misbehaving sender may send urg ptr, pointing to segment,
5763          * which we already have in ofo queue. We are not able to fetch
5764          * such data and will stay in TCP_URG_NOTYET until will be eaten
5765          * by recvmsg(). Seems, we are not obliged to handle such wicked
5766          * situations. But it is worth to think about possibility of some
5767          * DoSes using some hypothetical application level deadlock.
5768          */
5769         if (before(ptr, tp->rcv_nxt))
5770                 return;
5771
5772         /* Do we already have a newer (or duplicate) urgent pointer? */
5773         if (tp->urg_data && !after(ptr, tp->urg_seq))
5774                 return;
5775
5776         /* Tell the world about our new urgent pointer. */
5777         sk_send_sigurg(sk);
5778
5779         /* We may be adding urgent data when the last byte read was
5780          * urgent. To do this requires some care. We cannot just ignore
5781          * tp->copied_seq since we would read the last urgent byte again
5782          * as data, nor can we alter copied_seq until this data arrives
5783          * or we break the semantics of SIOCATMARK (and thus sockatmark())
5784          *
5785          * NOTE. Double Dutch. Rendering to plain English: author of comment
5786          * above did something sort of  send("A", MSG_OOB); send("B", MSG_OOB);
5787          * and expect that both A and B disappear from stream. This is _wrong_.
5788          * Though this happens in BSD with high probability, this is occasional.
5789          * Any application relying on this is buggy. Note also, that fix "works"
5790          * only in this artificial test. Insert some normal data between A and B and we will
5791          * decline of BSD again. Verdict: it is better to remove to trap
5792          * buggy users.
5793          */
5794         if (tp->urg_seq == tp->copied_seq && tp->urg_data &&
5795             !sock_flag(sk, SOCK_URGINLINE) && tp->copied_seq != tp->rcv_nxt) {
5796                 struct sk_buff *skb = skb_peek(&sk->sk_receive_queue);
5797                 tp->copied_seq++;
5798                 if (skb && !before(tp->copied_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5799                         __skb_unlink(skb, &sk->sk_receive_queue);
5800                         __kfree_skb(skb);
5801                 }
5802         }
5803
5804         WRITE_ONCE(tp->urg_data, TCP_URG_NOTYET);
5805         WRITE_ONCE(tp->urg_seq, ptr);
5806
5807         /* Disable header prediction. */
5808         tp->pred_flags = 0;
5809 }
5810
5811 /* This is the 'fast' part of urgent handling. */
5812 static void tcp_urg(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, const struct tcphdr *th)
5813 {
5814         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5815
5816         /* Check if we get a new urgent pointer - normally not. */
5817         if (unlikely(th->urg))
5818                 tcp_check_urg(sk, th);
5819
5820         /* Do we wait for any urgent data? - normally not... */
5821         if (unlikely(tp->urg_data == TCP_URG_NOTYET)) {
5822                 u32 ptr = tp->urg_seq - ntohl(th->seq) + (th->doff * 4) -
5823                           th->syn;
5824
5825                 /* Is the urgent pointer pointing into this packet? */
5826                 if (ptr < skb->len) {
5827                         u8 tmp;
5828                         if (skb_copy_bits(skb, ptr, &tmp, 1))
5829                                 BUG();
5830                         WRITE_ONCE(tp->urg_data, TCP_URG_VALID | tmp);
5831                         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
5832                                 sk->sk_data_ready(sk);
5833                 }
5834         }
5835 }
5836
5837 /* Accept RST for rcv_nxt - 1 after a FIN.
5838  * When tcp connections are abruptly terminated from Mac OSX (via ^C), a
5839  * FIN is sent followed by a RST packet. The RST is sent with the same
5840  * sequence number as the FIN, and thus according to RFC 5961 a challenge
5841  * ACK should be sent. However, Mac OSX rate limits replies to challenge
5842  * ACKs on the closed socket. In addition middleboxes can drop either the
5843  * challenge ACK or a subsequent RST.
5844  */
5845 static bool tcp_reset_check(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
5846 {
5847         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5848
5849         return unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->seq == (tp->rcv_nxt - 1) &&
5850                         (1 << sk->sk_state) & (TCPF_CLOSE_WAIT | TCPF_LAST_ACK |
5851                                                TCPF_CLOSING));
5852 }
5853
5854 /* Does PAWS and seqno based validation of an incoming segment, flags will
5855  * play significant role here.
5856  */
5857 static bool tcp_validate_incoming(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5858                                   const struct tcphdr *th, int syn_inerr)
5859 {
5860         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5861         SKB_DR(reason);
5862
5863         /* RFC1323: H1. Apply PAWS check first. */
5864         if (tcp_fast_parse_options(sock_net(sk), skb, th, tp) &&
5865             tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5866             tcp_paws_discard(sk, skb)) {
5867                 if (!th->rst) {
5868                         if (unlikely(th->syn))
5869                                 goto syn_challenge;
5870                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSESTABREJECTED);
5871                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5872                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDPAWS,
5873                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5874                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5875                         SKB_DR_SET(reason, TCP_RFC7323_PAWS);
5876                         goto discard;
5877                 }
5878                 /* Reset is accepted even if it did not pass PAWS. */
5879         }
5880
5881         /* Step 1: check sequence number */
5882         reason = tcp_sequence(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
5883         if (reason) {
5884                 /* RFC793, page 37: "In all states except SYN-SENT, all reset
5885                  * (RST) segments are validated by checking their SEQ-fields."
5886                  * And page 69: "If an incoming segment is not acceptable,
5887                  * an acknowledgment should be sent in reply (unless the RST
5888                  * bit is set, if so drop the segment and return)".
5889                  */
5890                 if (!th->rst) {
5891                         if (th->syn)
5892                                 goto syn_challenge;
5893                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5894                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDSEQ,
5895                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5896                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5897                 } else if (tcp_reset_check(sk, skb)) {
5898                         goto reset;
5899                 }
5900                 goto discard;
5901         }
5902
5903         /* Step 2: check RST bit */
5904         if (th->rst) {
5905                 /* RFC 5961 3.2 (extend to match against (RCV.NXT - 1) after a
5906                  * FIN and SACK too if available):
5907                  * If seq num matches RCV.NXT or (RCV.NXT - 1) after a FIN, or
5908                  * the right-most SACK block,
5909                  * then
5910                  *     RESET the connection
5911                  * else
5912                  *     Send a challenge ACK
5913                  */
5914                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt ||
5915                     tcp_reset_check(sk, skb))
5916                         goto reset;
5917
5918                 if (tcp_is_sack(tp) && tp->rx_opt.num_sacks > 0) {
5919                         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
5920                         int max_sack = sp[0].end_seq;
5921                         int this_sack;
5922
5923                         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;
5924                              ++this_sack) {
5925                                 max_sack = after(sp[this_sack].end_seq,
5926                                                  max_sack) ?
5927                                         sp[this_sack].end_seq : max_sack;
5928                         }
5929
5930                         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == max_sack)
5931                                 goto reset;
5932                 }
5933
5934                 /* Disable TFO if RST is out-of-order
5935                  * and no data has been received
5936                  * for current active TFO socket
5937                  */
5938                 if (tp->syn_fastopen && !tp->data_segs_in &&
5939                     sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED)
5940                         tcp_fastopen_active_disable(sk);
5941                 tcp_send_challenge_ack(sk);
5942                 SKB_DR_SET(reason, TCP_RESET);
5943                 goto discard;
5944         }
5945
5946         /* step 3: check security and precedence [ignored] */
5947
5948         /* step 4: Check for a SYN
5949          * RFC 5961 4.2 : Send a challenge ack
5950          */
5951         if (th->syn) {
5952 syn_challenge:
5953                 if (syn_inerr)
5954                         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5955                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNCHALLENGE);
5956                 tcp_send_challenge_ack(sk);
5957                 SKB_DR_SET(reason, TCP_INVALID_SYN);
5958                 goto discard;
5959         }
5960
5961         bpf_skops_parse_hdr(sk, skb);
5962
5963         return true;
5964
5965 discard:
5966         tcp_drop_reason(sk, skb, reason);
5967         return false;
5968
5969 reset:
5970         tcp_reset(sk, skb);
5971         __kfree_skb(skb);
5972         return false;
5973 }
5974
5975 /*
5976  *      TCP receive function for the ESTABLISHED state.
5977  *
5978  *      It is split into a fast path and a slow path. The fast path is
5979  *      disabled when:
5980  *      - A zero window was announced from us - zero window probing
5981  *        is only handled properly in the slow path.
5982  *      - Out of order segments arrived.
5983  *      - Urgent data is expected.
5984  *      - There is no buffer space left
5985  *      - Unexpected TCP flags/window values/header lengths are received
5986  *        (detected by checking the TCP header against pred_flags)
5987  *      - Data is sent in both directions. Fast path only supports pure senders
5988  *        or pure receivers (this means either the sequence number or the ack
5989  *        value must stay constant)
5990  *      - Unexpected TCP option.
5991  *
5992  *      When these conditions are not satisfied it drops into a standard
5993  *      receive procedure patterned after RFC793 to handle all cases.
5994  *      The first three cases are guaranteed by proper pred_flags setting,
5995  *      the rest is checked inline. Fast processing is turned on in
5996  *      tcp_data_queue when everything is OK.
5997  */
5998 void tcp_rcv_established(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5999 {
6000         enum skb_drop_reason reason = SKB_DROP_REASON_NOT_SPECIFIED;
6001         const struct tcphdr *th = (const struct tcphdr *)skb->data;
6002         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6003         unsigned int len = skb->len;
6004
6005         /* TCP congestion window tracking */
6006         trace_tcp_probe(sk, skb);
6007
6008         tcp_mstamp_refresh(tp);
6009         if (unlikely(!rcu_access_pointer(sk->sk_rx_dst)))
6010                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
6011         /*
6012          *      Header prediction.
6013          *      The code loosely follows the one in the famous
6014          *      "30 instruction TCP receive" Van Jacobson mail.
6015          *
6016          *      Van's trick is to deposit buffers into socket queue
6017          *      on a device interrupt, to call tcp_recv function
6018          *      on the receive process context and checksum and copy
6019          *      the buffer to user space. smart...
6020          *
6021          *      Our current scheme is not silly either but we take the
6022          *      extra cost of the net_bh soft interrupt processing...
6023          *      We do checksum and copy also but from device to kernel.
6024          */
6025
6026         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
6027
6028         /*      pred_flags is 0xS?10 << 16 + snd_wnd
6029          *      if header_prediction is to be made
6030          *      'S' will always be tp->tcp_header_len >> 2
6031          *      '?' will be 0 for the fast path, otherwise pred_flags is 0 to
6032          *  turn it off (when there are holes in the receive
6033          *       space for instance)
6034          *      PSH flag is ignored.
6035          */
6036
6037         if ((tcp_flag_word(th) & TCP_HP_BITS) == tp->pred_flags &&
6038             TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt &&
6039             !after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
6040                 int tcp_header_len = tp->tcp_header_len;
6041
6042                 /* Timestamp header prediction: tcp_header_len
6043                  * is automatically equal to th->doff*4 due to pred_flags
6044                  * match.
6045                  */
6046
6047                 /* Check timestamp */
6048                 if (tcp_header_len == sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) {
6049                         /* No? Slow path! */
6050                         if (!tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
6051                                 goto slow_path;
6052
6053                         /* If PAWS failed, check it more carefully in slow path */
6054                         if ((s32)(tp->rx_opt.rcv_tsval - tp->rx_opt.ts_recent) < 0)
6055                                 goto slow_path;
6056
6057                         /* DO NOT update ts_recent here, if checksum fails
6058                          * and timestamp was corrupted part, it will result
6059                          * in a hung connection since we will drop all
6060                          * future packets due to the PAWS test.
6061                          */
6062                 }
6063
6064                 if (len <= tcp_header_len) {
6065                         /* Bulk data transfer: sender */
6066                         if (len == tcp_header_len) {
6067                                 /* Predicted packet is in window by definition.
6068                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
6069                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
6070                                  */
6071                                 if (tcp_header_len ==
6072                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
6073                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
6074                                         tcp_store_ts_recent(tp);
6075
6076                                 /* We know that such packets are checksummed
6077                                  * on entry.
6078                                  */
6079                                 tcp_ack(sk, skb, 0);
6080                                 __kfree_skb(skb);
6081                                 tcp_data_snd_check(sk);
6082                                 /* When receiving pure ack in fast path, update
6083                                  * last ts ecr directly instead of calling
6084                                  * tcp_rcv_rtt_measure_ts()
6085                                  */
6086                                 tp->rcv_rtt_last_tsecr = tp->rx_opt.rcv_tsecr;
6087                                 return;
6088                         } else { /* Header too small */
6089                                 reason = SKB_DROP_REASON_PKT_TOO_SMALL;
6090                                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
6091                                 goto discard;
6092                         }
6093                 } else {
6094                         int eaten = 0;
6095                         bool fragstolen = false;
6096
6097                         if (tcp_checksum_complete(skb))
6098                                 goto csum_error;
6099
6100                         if ((int)skb->truesize > sk->sk_forward_alloc)
6101                                 goto step5;
6102
6103                         /* Predicted packet is in window by definition.
6104                          * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
6105                          * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
6106                          */
6107                         if (tcp_header_len ==
6108                             (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
6109                             tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
6110                                 tcp_store_ts_recent(tp);
6111
6112                         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
6113
6114                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITS);
6115
6116                         /* Bulk data transfer: receiver */
6117                         skb_dst_drop(skb);
6118                         __skb_pull(skb, tcp_header_len);
6119                         eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, &fragstolen);
6120
6121                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
6122
6123                         if (TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq != tp->snd_una) {
6124                                 /* Well, only one small jumplet in fast path... */
6125                                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_DATA);
6126                                 tcp_data_snd_check(sk);
6127                                 if (!inet_csk_ack_scheduled(sk))
6128                                         goto no_ack;
6129                         } else {
6130                                 tcp_update_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
6131                         }
6132
6133                         __tcp_ack_snd_check(sk, 0);
6134 no_ack:
6135                         if (eaten)
6136                                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
6137                         tcp_data_ready(sk);
6138                         return;
6139                 }
6140         }
6141
6142 slow_path:
6143         if (len < (th->doff << 2) || tcp_checksum_complete(skb))
6144                 goto csum_error;
6145
6146         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn) {
6147                 reason = SKB_DROP_REASON_TCP_FLAGS;
6148                 goto discard;
6149         }
6150
6151         /*
6152          *      Standard slow path.
6153          */
6154
6155         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 1))
6156                 return;
6157
6158 step5:
6159         reason = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH | FLAG_UPDATE_TS_RECENT);
6160         if ((int)reason < 0) {
6161                 reason = -reason;
6162                 goto discard;
6163         }
6164         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
6165
6166         /* Process urgent data. */
6167         tcp_urg(sk, skb, th);
6168
6169         /* step 7: process the segment text */
6170         tcp_data_queue(sk, skb);
6171
6172         tcp_data_snd_check(sk);
6173         tcp_ack_snd_check(sk);
6174         return;
6175
6176 csum_error:
6177         reason = SKB_DROP_REASON_TCP_CSUM;
6178         trace_tcp_bad_csum(skb);
6179         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_CSUMERRORS);
6180         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
6181
6182 discard:
6183         tcp_drop_reason(sk, skb, reason);
6184 }
6185 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_established);
6186
6187 void tcp_init_transfer(struct sock *sk, int bpf_op, struct sk_buff *skb)
6188 {
6189         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
6190         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6191
6192         tcp_mtup_init(sk);
6193         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
6194         tcp_init_metrics(sk);
6195
6196         /* Initialize the congestion window to start the transfer.
6197          * Cut cwnd down to 1 per RFC5681 if SYN or SYN-ACK has been
6198          * retransmitted. In light of RFC6298 more aggressive 1sec
6199          * initRTO, we only reset cwnd when more than 1 SYN/SYN-ACK
6200          * retransmission has occurred.
6201          */
6202         if (tp->total_retrans > 1 && tp->undo_marker)
6203                 tcp_snd_cwnd_set(tp, 1);
6204         else
6205                 tcp_snd_cwnd_set(tp, tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk)));
6206         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
6207
6208         bpf_skops_established(sk, bpf_op, skb);
6209         /* Initialize congestion control unless BPF initialized it already: */
6210         if (!icsk->icsk_ca_initialized)
6211                 tcp_init_congestion_control(sk);
6212         tcp_init_buffer_space(sk);
6213 }
6214
6215 void tcp_finish_connect(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6216 {
6217         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6218         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
6219
6220         tcp_ao_finish_connect(sk, skb);
6221         tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
6222         icsk->icsk_ack.lrcvtime = tcp_jiffies32;
6223
6224         if (skb) {
6225                 icsk->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
6226                 security_inet_conn_established(sk, skb);
6227                 sk_mark_napi_id(sk, skb);
6228         }
6229
6230         tcp_init_transfer(sk, BPF_SOCK_OPS_ACTIVE_ESTABLISHED_CB, skb);
6231
6232         /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data
6233          * packet.
6234          */
6235         tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
6236
6237         if (sock_flag(sk, SOCK_KEEPOPEN))
6238                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, keepalive_time_when(tp));
6239
6240         if (!tp->rx_opt.snd_wscale)
6241                 __tcp_fast_path_on(tp, tp->snd_wnd);
6242         else
6243                 tp->pred_flags = 0;
6244 }
6245
6246 static bool tcp_rcv_fastopen_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *synack,
6247                                     struct tcp_fastopen_cookie *cookie)
6248 {
6249         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6250         struct sk_buff *data = tp->syn_data ? tcp_rtx_queue_head(sk) : NULL;
6251         u16 mss = tp->rx_opt.mss_clamp, try_exp = 0;
6252         bool syn_drop = false;
6253
6254         if (mss == tp->rx_opt.user_mss) {
6255                 struct tcp_options_received opt;
6256
6257                 /* Get original SYNACK MSS value if user MSS sets mss_clamp */
6258                 tcp_clear_options(&opt);
6259                 opt.user_mss = opt.mss_clamp = 0;
6260                 tcp_parse_options(sock_net(sk), synack, &opt, 0, NULL);
6261                 mss = opt.mss_clamp;
6262         }
6263
6264         if (!tp->syn_fastopen) {
6265                 /* Ignore an unsolicited cookie */
6266                 cookie->len = -1;
6267         } else if (tp->total_retrans) {
6268                 /* SYN timed out and the SYN-ACK neither has a cookie nor
6269                  * acknowledges data. Presumably the remote received only
6270                  * the retransmitted (regular) SYNs: either the original
6271                  * SYN-data or the corresponding SYN-ACK was dropped.
6272                  */
6273                 syn_drop = (cookie->len < 0 && data);
6274         } else if (cookie->len < 0 && !tp->syn_data) {
6275                 /* We requested a cookie but didn't get it. If we did not use
6276                  * the (old) exp opt format then try so next time (try_exp=1).
6277                  * Otherwise we go back to use the RFC7413 opt (try_exp=2).
6278                  */
6279                 try_exp = tp->syn_fastopen_exp ? 2 : 1;
6280         }
6281
6282         tcp_fastopen_cache_set(sk, mss, cookie, syn_drop, try_exp);
6283
6284         if (data) { /* Retransmit unacked data in SYN */
6285                 if (tp->total_retrans)
6286                         tp->fastopen_client_fail = TFO_SYN_RETRANSMITTED;
6287                 else
6288                         tp->fastopen_client_fail = TFO_DATA_NOT_ACKED;
6289                 skb_rbtree_walk_from(data)
6290                          tcp_mark_skb_lost(sk, data);
6291                 tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
6292                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
6293                                 LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVEFAIL);
6294                 return true;
6295         }
6296         tp->syn_data_acked = tp->syn_data;
6297         if (tp->syn_data_acked) {
6298                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
6299                 /* SYN-data is counted as two separate packets in tcp_ack() */
6300                 if (tp->delivered > 1)
6301                         --tp->delivered;
6302         }
6303
6304         tcp_fastopen_add_skb(sk, synack);
6305
6306         return false;
6307 }
6308
6309 static void smc_check_reset_syn(struct tcp_sock *tp)
6310 {
6311 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
6312         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
6313                 if (tp->syn_smc && !tp->rx_opt.smc_ok)
6314                         tp->syn_smc = 0;
6315         }
6316 #endif
6317 }
6318
6319 static void tcp_try_undo_spurious_syn(struct sock *sk)
6320 {
6321         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6322         u32 syn_stamp;
6323
6324         /* undo_marker is set when SYN or SYNACK times out. The timeout is
6325          * spurious if the ACK's timestamp option echo value matches the
6326          * original SYN timestamp.
6327          */
6328         syn_stamp = tp->retrans_stamp;
6329         if (tp->undo_marker && syn_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
6330             syn_stamp == tp->rx_opt.rcv_tsecr)
6331                 tp->undo_marker = 0;
6332 }
6333
6334 static int tcp_rcv_synsent_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
6335                                          const struct tcphdr *th)
6336 {
6337         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
6338         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6339         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
6340         int saved_clamp = tp->rx_opt.mss_clamp;
6341         bool fastopen_fail;
6342         SKB_DR(reason);
6343
6344         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tp->rx_opt, 0, &foc);
6345         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
6346                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
6347
6348         if (th->ack) {
6349                 /* rfc793:
6350                  * "If the state is SYN-SENT then
6351                  *    first check the ACK bit
6352                  *      If the ACK bit is set
6353                  *        If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send
6354                  *        a reset (unless the RST bit is set, if so drop
6355                  *        the segment and return)"
6356                  */
6357                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_una) ||
6358                     after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
6359                         /* Previous FIN/ACK or RST/ACK might be ignored. */
6360                         if (icsk->icsk_retransmits == 0)
6361                                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk,
6362                                                 ICSK_TIME_RETRANS,
6363                                                 TCP_TIMEOUT_MIN, TCP_RTO_MAX);
6364                         goto reset_and_undo;
6365                 }
6366
6367                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
6368                     !between(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp,
6369                              tcp_time_stamp_ts(tp))) {
6370                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
6371                                         LINUX_MIB_PAWSACTIVEREJECTED);
6372                         goto reset_and_undo;
6373                 }
6374
6375                 /* Now ACK is acceptable.
6376                  *
6377                  * "If the RST bit is set
6378                  *    If the ACK was acceptable then signal the user "error:
6379                  *    connection reset", drop the segment, enter CLOSED state,
6380                  *    delete TCB, and return."
6381                  */
6382
6383                 if (th->rst) {
6384                         tcp_reset(sk, skb);
6385 consume:
6386                         __kfree_skb(skb);
6387                         return 0;
6388                 }
6389
6390                 /* rfc793:
6391                  *   "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
6392                  *    drop the segment and return."
6393                  *
6394                  *    See note below!
6395                  *                                        --ANK(990513)
6396                  */
6397                 if (!th->syn) {
6398                         SKB_DR_SET(reason, TCP_FLAGS);
6399                         goto discard_and_undo;
6400                 }
6401                 /* rfc793:
6402                  *   "If the SYN bit is on ...
6403                  *    are acceptable then ...
6404                  *    (our SYN has been ACKed), change the connection
6405                  *    state to ESTABLISHED..."
6406                  */
6407
6408                 tcp_ecn_rcv_synack(tp, th);
6409
6410                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
6411                 tcp_try_undo_spurious_syn(sk);
6412                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH);
6413
6414                 /* Ok.. it's good. Set up sequence numbers and
6415                  * move to established.
6416                  */
6417                 WRITE_ONCE(tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1);
6418                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6419
6420                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
6421                  * never scaled.
6422                  */
6423                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window);
6424
6425                 if (!tp->rx_opt.wscale_ok) {
6426                         tp->rx_opt.snd_wscale = tp->rx_opt.rcv_wscale = 0;
6427                         tp->window_clamp = min(tp->window_clamp, 65535U);
6428                 }
6429
6430                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
6431                         tp->rx_opt.tstamp_ok       = 1;
6432                         tp->tcp_header_len =
6433                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6434                         tp->advmss          -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6435                         tcp_store_ts_recent(tp);
6436                 } else {
6437                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
6438                 }
6439
6440                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
6441                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6442
6443                 /* Remember, tcp_poll() does not lock socket!
6444                  * Change state from SYN-SENT only after copied_seq
6445                  * is initialized. */
6446                 WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
6447
6448                 smc_check_reset_syn(tp);
6449
6450                 smp_mb();
6451
6452                 tcp_finish_connect(sk, skb);
6453
6454                 fastopen_fail = (tp->syn_fastopen || tp->syn_data) &&
6455                                 tcp_rcv_fastopen_synack(sk, skb, &foc);
6456
6457                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
6458                         sk->sk_state_change(sk);
6459                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
6460                 }
6461                 if (fastopen_fail)
6462                         return -1;
6463                 if (sk->sk_write_pending ||
6464                     READ_ONCE(icsk->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept) ||
6465                     inet_csk_in_pingpong_mode(sk)) {
6466                         /* Save one ACK. Data will be ready after
6467                          * several ticks, if write_pending is set.
6468                          *
6469                          * It may be deleted, but with this feature tcpdumps
6470                          * look so _wonderfully_ clever, that I was not able
6471                          * to stand against the temptation 8)     --ANK
6472                          */
6473                         inet_csk_schedule_ack(sk);
6474                         tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
6475                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
6476                                                   TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
6477                         goto consume;
6478                 }
6479                 tcp_send_ack(sk);
6480                 return -1;
6481         }
6482
6483         /* No ACK in the segment */
6484
6485         if (th->rst) {
6486                 /* rfc793:
6487                  * "If the RST bit is set
6488                  *
6489                  *      Otherwise (no ACK) drop the segment and return."
6490                  */
6491                 SKB_DR_SET(reason, TCP_RESET);
6492                 goto discard_and_undo;
6493         }
6494
6495         /* PAWS check. */
6496         if (tp->rx_opt.ts_recent_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
6497             tcp_paws_reject(&tp->rx_opt, 0)) {
6498                 SKB_DR_SET(reason, TCP_RFC7323_PAWS);
6499                 goto discard_and_undo;
6500         }
6501         if (th->syn) {
6502                 /* We see SYN without ACK. It is attempt of
6503                  * simultaneous connect with crossed SYNs.
6504                  * Particularly, it can be connect to self.
6505                  */
6506 #ifdef CONFIG_TCP_AO
6507                 struct tcp_ao_info *ao;
6508
6509                 ao = rcu_dereference_protected(tp->ao_info,
6510                                                lockdep_sock_is_held(sk));
6511                 if (ao) {
6512                         WRITE_ONCE(ao->risn, th->seq);
6513                         ao->rcv_sne = 0;
6514                 }
6515 #endif
6516                 tcp_set_state(sk, TCP_SYN_RECV);
6517
6518                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
6519                         tp->rx_opt.tstamp_ok = 1;
6520                         tcp_store_ts_recent(tp);
6521                         tp->tcp_header_len =
6522                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6523                 } else {
6524                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
6525                 }
6526
6527                 WRITE_ONCE(tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1);
6528                 WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
6529                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6530
6531                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
6532                  * never scaled.
6533                  */
6534                 tp->snd_wnd    = ntohs(th->window);
6535                 tp->snd_wl1    = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
6536                 tp->max_window = tp->snd_wnd;
6537
6538                 tcp_ecn_rcv_syn(tp, th);
6539
6540                 tcp_mtup_init(sk);
6541                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
6542                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6543
6544                 tcp_send_synack(sk);
6545 #if 0
6546                 /* Note, we could accept data and URG from this segment.
6547                  * There are no obstacles to make this (except that we must
6548                  * either change tcp_recvmsg() to prevent it from returning data
6549                  * before 3WHS completes per RFC793, or employ TCP Fast Open).
6550                  *
6551                  * However, if we ignore data in ACKless segments sometimes,
6552                  * we have no reasons to accept it sometimes.
6553                  * Also, seems the code doing it in step6 of tcp_rcv_state_process
6554                  * is not flawless. So, discard packet for sanity.
6555                  * Uncomment this return to process the data.
6556                  */
6557                 return -1;
6558 #else
6559                 goto consume;
6560 #endif
6561         }
6562         /* "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
6563          * drop the segment and return."
6564          */
6565
6566 discard_and_undo:
6567         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
6568         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
6569         tcp_drop_reason(sk, skb, reason);
6570         return 0;
6571
6572 reset_and_undo:
6573         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
6574         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
6575         return 1;
6576 }
6577
6578 static void tcp_rcv_synrecv_state_fastopen(struct sock *sk)
6579 {
6580         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6581         struct request_sock *req;
6582
6583         /* If we are still handling the SYNACK RTO, see if timestamp ECR allows
6584          * undo. If peer SACKs triggered fast recovery, we can't undo here.
6585          */
6586         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss && !tp->packets_out)
6587                 tcp_try_undo_recovery(sk);
6588
6589         /* Reset rtx states to prevent spurious retransmits_timed_out() */
6590         tcp_update_rto_time(tp);
6591         tp->retrans_stamp = 0;
6592         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
6593
6594         /* Once we leave TCP_SYN_RECV or TCP_FIN_WAIT_1,
6595          * we no longer need req so release it.
6596          */
6597         req = rcu_dereference_protected(tp->fastopen_rsk,
6598                                         lockdep_sock_is_held(sk));
6599         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
6600
6601         /* Re-arm the timer because data may have been sent out.
6602          * This is similar to the regular data transmission case
6603          * when new data has just been ack'ed.
6604          *
6605          * (TFO) - we could try to be more aggressive and
6606          * retransmitting any data sooner based on when they
6607          * are sent out.
6608          */
6609         tcp_rearm_rto(sk);
6610 }
6611
6612 /*
6613  *      This function implements the receiving procedure of RFC 793 for
6614  *      all states except ESTABLISHED and TIME_WAIT.
6615  *      It's called from both tcp_v4_rcv and tcp_v6_rcv and should be
6616  *      address independent.
6617  */
6618
6619 int tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6620 {
6621         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6622         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
6623         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
6624         struct request_sock *req;
6625         int queued = 0;
6626         bool acceptable;
6627         SKB_DR(reason);
6628
6629         switch (sk->sk_state) {
6630         case TCP_CLOSE:
6631                 SKB_DR_SET(reason, TCP_CLOSE);
6632                 goto discard;
6633
6634         case TCP_LISTEN:
6635                 if (th->ack)
6636                         return 1;
6637
6638                 if (th->rst) {
6639                         SKB_DR_SET(reason, TCP_RESET);
6640                         goto discard;
6641                 }
6642                 if (th->syn) {
6643                         if (th->fin) {
6644                                 SKB_DR_SET(reason, TCP_FLAGS);
6645                                 goto discard;
6646                         }
6647                         /* It is possible that we process SYN packets from backlog,
6648                          * so we need to make sure to disable BH and RCU right there.
6649                          */
6650                         rcu_read_lock();
6651                         local_bh_disable();
6652                         acceptable = icsk->icsk_af_ops->conn_request(sk, skb) >= 0;
6653                         local_bh_enable();
6654                         rcu_read_unlock();
6655
6656                         if (!acceptable)
6657                                 return 1;
6658                         consume_skb(skb);
6659                         return 0;
6660                 }
6661                 SKB_DR_SET(reason, TCP_FLAGS);
6662                 goto discard;
6663
6664         case TCP_SYN_SENT:
6665                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
6666                 tcp_mstamp_refresh(tp);
6667                 queued = tcp_rcv_synsent_state_process(sk, skb, th);
6668                 if (queued >= 0)
6669                         return queued;
6670
6671                 /* Do step6 onward by hand. */
6672                 tcp_urg(sk, skb, th);
6673                 __kfree_skb(skb);
6674                 tcp_data_snd_check(sk);
6675                 return 0;
6676         }
6677
6678         tcp_mstamp_refresh(tp);
6679         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
6680         req = rcu_dereference_protected(tp->fastopen_rsk,
6681                                         lockdep_sock_is_held(sk));
6682         if (req) {
6683                 bool req_stolen;
6684
6685                 WARN_ON_ONCE(sk->sk_state != TCP_SYN_RECV &&
6686                     sk->sk_state != TCP_FIN_WAIT1);
6687
6688                 if (!tcp_check_req(sk, skb, req, true, &req_stolen)) {
6689                         SKB_DR_SET(reason, TCP_FASTOPEN);
6690                         goto discard;
6691                 }
6692         }
6693
6694         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn) {
6695                 SKB_DR_SET(reason, TCP_FLAGS);
6696                 goto discard;
6697         }
6698         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 0))
6699                 return 0;
6700
6701         /* step 5: check the ACK field */
6702         acceptable = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH |
6703                                       FLAG_UPDATE_TS_RECENT |
6704                                       FLAG_NO_CHALLENGE_ACK) > 0;
6705
6706         if (!acceptable) {
6707                 if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
6708                         return 1;       /* send one RST */
6709                 tcp_send_challenge_ack(sk);
6710                 SKB_DR_SET(reason, TCP_OLD_ACK);
6711                 goto discard;
6712         }
6713         switch (sk->sk_state) {
6714         case TCP_SYN_RECV:
6715                 tp->delivered++; /* SYN-ACK delivery isn't tracked in tcp_ack */
6716                 if (!tp->srtt_us)
6717                         tcp_synack_rtt_meas(sk, req);
6718
6719                 if (req) {
6720                         tcp_rcv_synrecv_state_fastopen(sk);
6721                 } else {
6722                         tcp_try_undo_spurious_syn(sk);
6723                         tp->retrans_stamp = 0;
6724                         tcp_init_transfer(sk, BPF_SOCK_OPS_PASSIVE_ESTABLISHED_CB,
6725                                           skb);
6726                         WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
6727                 }
6728                 tcp_ao_established(sk);
6729                 smp_mb();
6730                 tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
6731                 sk->sk_state_change(sk);
6732
6733                 /* Note, that this wakeup is only for marginal crossed SYN case.
6734                  * Passively open sockets are not waked up, because
6735                  * sk->sk_sleep == NULL and sk->sk_socket == NULL.
6736                  */
6737                 if (sk->sk_socket)
6738                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
6739
6740                 tp->snd_una = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
6741                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale;
6742                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
6743
6744                 if (tp->rx_opt.tstamp_ok)
6745                         tp->advmss -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6746
6747                 if (!inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
6748                         tcp_update_pacing_rate(sk);
6749
6750                 /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data packet */
6751                 tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
6752
6753                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6754                 tcp_fast_path_on(tp);
6755                 break;
6756
6757         case TCP_FIN_WAIT1: {
6758                 int tmo;
6759
6760                 if (req)
6761                         tcp_rcv_synrecv_state_fastopen(sk);
6762
6763                 if (tp->snd_una != tp->write_seq)
6764                         break;
6765
6766                 tcp_set_state(sk, TCP_FIN_WAIT2);
6767                 WRITE_ONCE(sk->sk_shutdown, sk->sk_shutdown | SEND_SHUTDOWN);
6768
6769                 sk_dst_confirm(sk);
6770
6771                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
6772                         /* Wake up lingering close() */
6773                         sk->sk_state_change(sk);
6774                         break;
6775                 }
6776
6777                 if (READ_ONCE(tp->linger2) < 0) {
6778                         tcp_done(sk);
6779                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6780                         return 1;
6781                 }
6782                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6783                     after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6784                         /* Receive out of order FIN after close() */
6785                         if (tp->syn_fastopen && th->fin)
6786                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
6787                         tcp_done(sk);
6788                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6789                         return 1;
6790                 }
6791
6792                 tmo = tcp_fin_time(sk);
6793                 if (tmo > TCP_TIMEWAIT_LEN) {
6794                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo - TCP_TIMEWAIT_LEN);
6795                 } else if (th->fin || sock_owned_by_user(sk)) {
6796                         /* Bad case. We could lose such FIN otherwise.
6797                          * It is not a big problem, but it looks confusing
6798                          * and not so rare event. We still can lose it now,
6799                          * if it spins in bh_lock_sock(), but it is really
6800                          * marginal case.
6801                          */
6802                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo);
6803                 } else {
6804                         tcp_time_wait(sk, TCP_FIN_WAIT2, tmo);
6805                         goto consume;
6806                 }
6807                 break;
6808         }
6809
6810         case TCP_CLOSING:
6811                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6812                         tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
6813                         goto consume;
6814                 }
6815                 break;
6816
6817         case TCP_LAST_ACK:
6818                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6819                         tcp_update_metrics(sk);
6820                         tcp_done(sk);
6821                         goto consume;
6822                 }
6823                 break;
6824         }
6825
6826         /* step 6: check the URG bit */
6827         tcp_urg(sk, skb, th);
6828
6829         /* step 7: process the segment text */
6830         switch (sk->sk_state) {
6831         case TCP_CLOSE_WAIT:
6832         case TCP_CLOSING:
6833         case TCP_LAST_ACK:
6834                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
6835                         /* If a subflow has been reset, the packet should not
6836                          * continue to be processed, drop the packet.
6837                          */
6838                         if (sk_is_mptcp(sk) && !mptcp_incoming_options(sk, skb))
6839                                 goto discard;
6840                         break;
6841                 }
6842                 fallthrough;
6843         case TCP_FIN_WAIT1:
6844         case TCP_FIN_WAIT2:
6845                 /* RFC 793 says to queue data in these states,
6846                  * RFC 1122 says we MUST send a reset.
6847                  * BSD 4.4 also does reset.
6848                  */
6849                 if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN) {
6850                         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6851                             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6852                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6853                                 tcp_reset(sk, skb);
6854                                 return 1;
6855                         }
6856                 }
6857                 fallthrough;
6858         case TCP_ESTABLISHED:
6859                 tcp_data_queue(sk, skb);
6860                 queued = 1;
6861                 break;
6862         }
6863
6864         /* tcp_data could move socket to TIME-WAIT */
6865         if (sk->sk_state != TCP_CLOSE) {
6866                 tcp_data_snd_check(sk);
6867                 tcp_ack_snd_check(sk);
6868         }
6869
6870         if (!queued) {
6871 discard:
6872                 tcp_drop_reason(sk, skb, reason);
6873         }
6874         return 0;
6875
6876 consume:
6877         __kfree_skb(skb);
6878         return 0;
6879 }
6880 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_state_process);
6881
6882 static inline void pr_drop_req(struct request_sock *req, __u16 port, int family)
6883 {
6884         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6885
6886         if (family == AF_INET)
6887                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI4/%u\n",
6888                                     &ireq->ir_rmt_addr, port);
6889 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6890         else if (family == AF_INET6)
6891                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI6/%u\n",
6892                                     &ireq->ir_v6_rmt_addr, port);
6893 #endif
6894 }
6895
6896 /* RFC3168 : 6.1.1 SYN packets must not have ECT/ECN bits set
6897  *
6898  * If we receive a SYN packet with these bits set, it means a
6899  * network is playing bad games with TOS bits. In order to
6900  * avoid possible false congestion notifications, we disable
6901  * TCP ECN negotiation.
6902  *
6903  * Exception: tcp_ca wants ECN. This is required for DCTCP
6904  * congestion control: Linux DCTCP asserts ECT on all packets,
6905  * including SYN, which is most optimal solution; however,
6906  * others, such as FreeBSD do not.
6907  *
6908  * Exception: At least one of the reserved bits of the TCP header (th->res1) is
6909  * set, indicating the use of a future TCP extension (such as AccECN). See
6910  * RFC8311 Â§4.3 which updates RFC3168 to allow the development of such
6911  * extensions.
6912  */
6913 static void tcp_ecn_create_request(struct request_sock *req,
6914                                    const struct sk_buff *skb,
6915                                    const struct sock *listen_sk,
6916                                    const struct dst_entry *dst)
6917 {
6918         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
6919         const struct net *net = sock_net(listen_sk);
6920         bool th_ecn = th->ece && th->cwr;
6921         bool ect, ecn_ok;
6922         u32 ecn_ok_dst;
6923
6924         if (!th_ecn)
6925                 return;
6926
6927         ect = !INET_ECN_is_not_ect(TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield);
6928         ecn_ok_dst = dst_feature(dst, DST_FEATURE_ECN_MASK);
6929         ecn_ok = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_ecn) || ecn_ok_dst;
6930
6931         if (((!ect || th->res1) && ecn_ok) || tcp_ca_needs_ecn(listen_sk) ||
6932             (ecn_ok_dst & DST_FEATURE_ECN_CA) ||
6933             tcp_bpf_ca_needs_ecn((struct sock *)req))
6934                 inet_rsk(req)->ecn_ok = 1;
6935 }
6936
6937 static void tcp_openreq_init(struct request_sock *req,
6938                              const struct tcp_options_received *rx_opt,
6939                              struct sk_buff *skb, const struct sock *sk)
6940 {
6941         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6942
6943         req->rsk_rcv_wnd = 0;           /* So that tcp_send_synack() knows! */
6944         tcp_rsk(req)->rcv_isn = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
6945         tcp_rsk(req)->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6946         tcp_rsk(req)->snt_synack = 0;
6947         tcp_rsk(req)->last_oow_ack_time = 0;
6948         req->mss = rx_opt->mss_clamp;
6949         req->ts_recent = rx_opt->saw_tstamp ? rx_opt->rcv_tsval : 0;
6950         ireq->tstamp_ok = rx_opt->tstamp_ok;
6951         ireq->sack_ok = rx_opt->sack_ok;
6952         ireq->snd_wscale = rx_opt->snd_wscale;
6953         ireq->wscale_ok = rx_opt->wscale_ok;
6954         ireq->acked = 0;
6955         ireq->ecn_ok = 0;
6956         ireq->ir_rmt_port = tcp_hdr(skb)->source;
6957         ireq->ir_num = ntohs(tcp_hdr(skb)->dest);
6958         ireq->ir_mark = inet_request_mark(sk, skb);
6959 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
6960         ireq->smc_ok = rx_opt->smc_ok && !(tcp_sk(sk)->smc_hs_congested &&
6961                         tcp_sk(sk)->smc_hs_congested(sk));
6962 #endif
6963 }
6964
6965 struct request_sock *inet_reqsk_alloc(const struct request_sock_ops *ops,
6966                                       struct sock *sk_listener,
6967                                       bool attach_listener)
6968 {
6969         struct request_sock *req = reqsk_alloc(ops, sk_listener,
6970                                                attach_listener);
6971
6972         if (req) {
6973                 struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6974
6975                 ireq->ireq_opt = NULL;
6976 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6977                 ireq->pktopts = NULL;
6978 #endif
6979                 atomic64_set(&ireq->ir_cookie, 0);
6980                 ireq->ireq_state = TCP_NEW_SYN_RECV;
6981                 write_pnet(&ireq->ireq_net, sock_net(sk_listener));
6982                 ireq->ireq_family = sk_listener->sk_family;
6983                 req->timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
6984         }
6985
6986         return req;
6987 }
6988 EXPORT_SYMBOL(inet_reqsk_alloc);
6989
6990 /*
6991  * Return true if a syncookie should be sent
6992  */
6993 static bool tcp_syn_flood_action(const struct sock *sk, const char *proto)
6994 {
6995         struct request_sock_queue *queue = &inet_csk(sk)->icsk_accept_queue;
6996         const char *msg = "Dropping request";
6997         struct net *net = sock_net(sk);
6998         bool want_cookie = false;
6999         u8 syncookies;
7000
7001         syncookies = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies);
7002
7003 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
7004         if (syncookies) {
7005                 msg = "Sending cookies";
7006                 want_cookie = true;
7007                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDOCOOKIES);
7008         } else
7009 #endif
7010                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDROP);
7011
7012         if (!READ_ONCE(queue->synflood_warned) && syncookies != 2 &&
7013             xchg(&queue->synflood_warned, 1) == 0) {
7014                 if (IS_ENABLED(CONFIG_IPV6) && sk->sk_family == AF_INET6) {
7015                         net_info_ratelimited("%s: Possible SYN flooding on port [%pI6c]:%u. %s.\n",
7016                                         proto, inet6_rcv_saddr(sk),
7017                                         sk->sk_num, msg);
7018                 } else {
7019                         net_info_ratelimited("%s: Possible SYN flooding on port %pI4:%u. %s.\n",
7020                                         proto, &sk->sk_rcv_saddr,
7021                                         sk->sk_num, msg);
7022                 }
7023         }
7024
7025         return want_cookie;
7026 }
7027
7028 static void tcp_reqsk_record_syn(const struct sock *sk,
7029                                  struct request_sock *req,
7030                                  const struct sk_buff *skb)
7031 {
7032         if (tcp_sk(sk)->save_syn) {
7033                 u32 len = skb_network_header_len(skb) + tcp_hdrlen(skb);
7034                 struct saved_syn *saved_syn;
7035                 u32 mac_hdrlen;
7036                 void *base;
7037
7038                 if (tcp_sk(sk)->save_syn == 2) {  /* Save full header. */
7039                         base = skb_mac_header(skb);
7040                         mac_hdrlen = skb_mac_header_len(skb);
7041                         len += mac_hdrlen;
7042                 } else {
7043                         base = skb_network_header(skb);
7044                         mac_hdrlen = 0;
7045                 }
7046
7047                 saved_syn = kmalloc(struct_size(saved_syn, data, len),
7048                                     GFP_ATOMIC);
7049                 if (saved_syn) {
7050                         saved_syn->mac_hdrlen = mac_hdrlen;
7051                         saved_syn->network_hdrlen = skb_network_header_len(skb);
7052                         saved_syn->tcp_hdrlen = tcp_hdrlen(skb);
7053                         memcpy(saved_syn->data, base, len);
7054                         req->saved_syn = saved_syn;
7055                 }
7056         }
7057 }
7058
7059 /* If a SYN cookie is required and supported, returns a clamped MSS value to be
7060  * used for SYN cookie generation.
7061  */
7062 u16 tcp_get_syncookie_mss(struct request_sock_ops *rsk_ops,
7063                           const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
7064                           struct sock *sk, struct tcphdr *th)
7065 {
7066         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
7067         u16 mss;
7068
7069         if (READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_syncookies) != 2 &&
7070             !inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk))
7071                 return 0;
7072
7073         if (!tcp_syn_flood_action(sk, rsk_ops->slab_name))
7074                 return 0;
7075
7076         if (sk_acceptq_is_full(sk)) {
7077                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS);
7078                 return 0;
7079         }
7080
7081         mss = tcp_parse_mss_option(th, tp->rx_opt.user_mss);
7082         if (!mss)
7083                 mss = af_ops->mss_clamp;
7084
7085         return mss;
7086 }
7087 EXPORT_SYMBOL_GPL(tcp_get_syncookie_mss);
7088
7089 int tcp_conn_request(struct request_sock_ops *rsk_ops,
7090                      const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
7091                      struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
7092 {
7093         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
7094         __u32 isn = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_tw_isn;
7095         struct tcp_options_received tmp_opt;
7096         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
7097         struct net *net = sock_net(sk);
7098         struct sock *fastopen_sk = NULL;
7099         struct request_sock *req;
7100         bool want_cookie = false;
7101         struct dst_entry *dst;
7102         struct flowi fl;
7103         u8 syncookies;
7104
7105 #ifdef CONFIG_TCP_AO
7106         const struct tcp_ao_hdr *aoh;
7107 #endif
7108
7109         syncookies = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies);
7110
7111         /* TW buckets are converted to open requests without
7112          * limitations, they conserve resources and peer is
7113          * evidently real one.
7114          */
7115         if ((syncookies == 2 || inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk)) && !isn) {
7116                 want_cookie = tcp_syn_flood_action(sk, rsk_ops->slab_name);
7117                 if (!want_cookie)
7118                         goto drop;
7119         }
7120
7121         if (sk_acceptq_is_full(sk)) {
7122                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS);
7123                 goto drop;
7124         }
7125
7126         req = inet_reqsk_alloc(rsk_ops, sk, !want_cookie);
7127         if (!req)
7128                 goto drop;
7129
7130         req->syncookie = want_cookie;
7131         tcp_rsk(req)->af_specific = af_ops;
7132         tcp_rsk(req)->ts_off = 0;
7133         tcp_rsk(req)->req_usec_ts = false;
7134 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP)
7135         tcp_rsk(req)->is_mptcp = 0;
7136 #endif
7137
7138         tcp_clear_options(&tmp_opt);
7139         tmp_opt.mss_clamp = af_ops->mss_clamp;
7140         tmp_opt.user_mss  = tp->rx_opt.user_mss;
7141         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tmp_opt, 0,
7142                           want_cookie ? NULL : &foc);
7143
7144         if (want_cookie && !tmp_opt.saw_tstamp)
7145                 tcp_clear_options(&tmp_opt);
7146
7147         if (IS_ENABLED(CONFIG_SMC) && want_cookie)
7148                 tmp_opt.smc_ok = 0;
7149
7150         tmp_opt.tstamp_ok = tmp_opt.saw_tstamp;
7151         tcp_openreq_init(req, &tmp_opt, skb, sk);
7152         inet_rsk(req)->no_srccheck = inet_test_bit(TRANSPARENT, sk);
7153
7154         /* Note: tcp_v6_init_req() might override ir_iif for link locals */
7155         inet_rsk(req)->ir_iif = inet_request_bound_dev_if(sk, skb);
7156
7157         dst = af_ops->route_req(sk, skb, &fl, req);
7158         if (!dst)
7159                 goto drop_and_free;
7160
7161         if (tmp_opt.tstamp_ok) {
7162                 tcp_rsk(req)->req_usec_ts = dst_tcp_usec_ts(dst);
7163                 tcp_rsk(req)->ts_off = af_ops->init_ts_off(net, skb);
7164         }
7165         if (!want_cookie && !isn) {
7166                 int max_syn_backlog = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog);
7167
7168                 /* Kill the following clause, if you dislike this way. */
7169                 if (!syncookies &&
7170                     (max_syn_backlog - inet_csk_reqsk_queue_len(sk) <
7171                      (max_syn_backlog >> 2)) &&
7172                     !tcp_peer_is_proven(req, dst)) {
7173                         /* Without syncookies last quarter of
7174                          * backlog is filled with destinations,
7175                          * proven to be alive.
7176                          * It means that we continue to communicate
7177                          * to destinations, already remembered
7178                          * to the moment of synflood.
7179                          */
7180                         pr_drop_req(req, ntohs(tcp_hdr(skb)->source),
7181                                     rsk_ops->family);
7182                         goto drop_and_release;
7183                 }
7184
7185                 isn = af_ops->init_seq(skb);
7186         }
7187
7188         tcp_ecn_create_request(req, skb, sk, dst);
7189
7190         if (want_cookie) {
7191                 isn = cookie_init_sequence(af_ops, sk, skb, &req->mss);
7192                 if (!tmp_opt.tstamp_ok)
7193                         inet_rsk(req)->ecn_ok = 0;
7194         }
7195
7196 #ifdef CONFIG_TCP_AO
7197         if (tcp_parse_auth_options(tcp_hdr(skb), NULL, &aoh))
7198                 goto drop_and_release; /* Invalid TCP options */
7199         if (aoh) {
7200                 tcp_rsk(req)->used_tcp_ao = true;
7201                 tcp_rsk(req)->ao_rcv_next = aoh->keyid;
7202                 tcp_rsk(req)->ao_keyid = aoh->rnext_keyid;
7203
7204         } else {
7205                 tcp_rsk(req)->used_tcp_ao = false;
7206         }
7207 #endif
7208         tcp_rsk(req)->snt_isn = isn;
7209         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
7210         tcp_rsk(req)->syn_tos = TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield;
7211         tcp_openreq_init_rwin(req, sk, dst);
7212         sk_rx_queue_set(req_to_sk(req), skb);
7213         if (!want_cookie) {
7214                 tcp_reqsk_record_syn(sk, req, skb);
7215                 fastopen_sk = tcp_try_fastopen(sk, skb, req, &foc, dst);
7216         }
7217         if (fastopen_sk) {
7218                 af_ops->send_synack(fastopen_sk, dst, &fl, req,
7219                                     &foc, TCP_SYNACK_FASTOPEN, skb);
7220                 /* Add the child socket directly into the accept queue */
7221                 if (!inet_csk_reqsk_queue_add(sk, req, fastopen_sk)) {
7222                         reqsk_fastopen_remove(fastopen_sk, req, false);
7223                         bh_unlock_sock(fastopen_sk);
7224                         sock_put(fastopen_sk);
7225                         goto drop_and_free;
7226                 }
7227                 sk->sk_data_ready(sk);
7228                 bh_unlock_sock(fastopen_sk);
7229                 sock_put(fastopen_sk);
7230         } else {
7231                 tcp_rsk(req)->tfo_listener = false;
7232                 if (!want_cookie) {
7233                         req->timeout = tcp_timeout_init((struct sock *)req);
7234                         inet_csk_reqsk_queue_hash_add(sk, req, req->timeout);
7235                 }
7236                 af_ops->send_synack(sk, dst, &fl, req, &foc,
7237                                     !want_cookie ? TCP_SYNACK_NORMAL :
7238                                                    TCP_SYNACK_COOKIE,
7239                                     skb);
7240                 if (want_cookie) {
7241                         reqsk_free(req);
7242                         return 0;
7243                 }
7244         }
7245         reqsk_put(req);
7246         return 0;
7247
7248 drop_and_release:
7249         dst_release(dst);
7250 drop_and_free:
7251         __reqsk_free(req);
7252 drop:
7253         tcp_listendrop(sk);
7254         return 0;
7255 }
7256 EXPORT_SYMBOL(tcp_conn_request);