GNU Linux-libre 4.9.326-gnu1
[releases.git] / net / ipv4 / tcp_input.c
1 /*
2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *              interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
7  *
8  * Authors:     Ross Biro
9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
10  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
11  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
12  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
13  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
14  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
15  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
16  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
17  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
18  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
19  */
20
21 /*
22  * Changes:
23  *              Pedro Roque     :       Fast Retransmit/Recovery.
24  *                                      Two receive queues.
25  *                                      Retransmit queue handled by TCP.
26  *                                      Better retransmit timer handling.
27  *                                      New congestion avoidance.
28  *                                      Header prediction.
29  *                                      Variable renaming.
30  *
31  *              Eric            :       Fast Retransmit.
32  *              Randy Scott     :       MSS option defines.
33  *              Eric Schenk     :       Fixes to slow start algorithm.
34  *              Eric Schenk     :       Yet another double ACK bug.
35  *              Eric Schenk     :       Delayed ACK bug fixes.
36  *              Eric Schenk     :       Floyd style fast retrans war avoidance.
37  *              David S. Miller :       Don't allow zero congestion window.
38  *              Eric Schenk     :       Fix retransmitter so that it sends
39  *                                      next packet on ack of previous packet.
40  *              Andi Kleen      :       Moved open_request checking here
41  *                                      and process RSTs for open_requests.
42  *              Andi Kleen      :       Better prune_queue, and other fixes.
43  *              Andrey Savochkin:       Fix RTT measurements in the presence of
44  *                                      timestamps.
45  *              Andrey Savochkin:       Check sequence numbers correctly when
46  *                                      removing SACKs due to in sequence incoming
47  *                                      data segments.
48  *              Andi Kleen:             Make sure we never ack data there is not
49  *                                      enough room for. Also make this condition
50  *                                      a fatal error if it might still happen.
51  *              Andi Kleen:             Add tcp_measure_rcv_mss to make
52  *                                      connections with MSS<min(MTU,ann. MSS)
53  *                                      work without delayed acks.
54  *              Andi Kleen:             Process packets with PSH set in the
55  *                                      fast path.
56  *              J Hadi Salim:           ECN support
57  *              Andrei Gurtov,
58  *              Pasi Sarolahti,
59  *              Panu Kuhlberg:          Experimental audit of TCP (re)transmission
60  *                                      engine. Lots of bugs are found.
61  *              Pasi Sarolahti:         F-RTO for dealing with spurious RTOs
62  */
63
64 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
65
66 #include <linux/mm.h>
67 #include <linux/slab.h>
68 #include <linux/module.h>
69 #include <linux/sysctl.h>
70 #include <linux/kernel.h>
71 #include <linux/prefetch.h>
72 #include <net/dst.h>
73 #include <net/tcp.h>
74 #include <net/inet_common.h>
75 #include <linux/ipsec.h>
76 #include <asm/unaligned.h>
77 #include <linux/errqueue.h>
78
79 int sysctl_tcp_timestamps __read_mostly = 1;
80 int sysctl_tcp_window_scaling __read_mostly = 1;
81 int sysctl_tcp_sack __read_mostly = 1;
82 int sysctl_tcp_fack __read_mostly = 1;
83 int sysctl_tcp_max_reordering __read_mostly = 300;
84 int sysctl_tcp_dsack __read_mostly = 1;
85 int sysctl_tcp_app_win __read_mostly = 31;
86 int sysctl_tcp_adv_win_scale __read_mostly = 1;
87 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_adv_win_scale);
88
89 /* rfc5961 challenge ack rate limiting */
90 int sysctl_tcp_challenge_ack_limit = 1000;
91
92 int sysctl_tcp_stdurg __read_mostly;
93 int sysctl_tcp_rfc1337 __read_mostly;
94 int sysctl_tcp_max_orphans __read_mostly = NR_FILE;
95 int sysctl_tcp_frto __read_mostly = 2;
96 int sysctl_tcp_min_rtt_wlen __read_mostly = 300;
97
98 int sysctl_tcp_thin_dupack __read_mostly;
99
100 int sysctl_tcp_moderate_rcvbuf __read_mostly = 1;
101 int sysctl_tcp_early_retrans __read_mostly = 3;
102 int sysctl_tcp_invalid_ratelimit __read_mostly = HZ/2;
103
104 #define FLAG_DATA               0x01 /* Incoming frame contained data.          */
105 #define FLAG_WIN_UPDATE         0x02 /* Incoming ACK was a window update.       */
106 #define FLAG_DATA_ACKED         0x04 /* This ACK acknowledged new data.         */
107 #define FLAG_RETRANS_DATA_ACKED 0x08 /* "" "" some of which was retransmitted.  */
108 #define FLAG_SYN_ACKED          0x10 /* This ACK acknowledged SYN.              */
109 #define FLAG_DATA_SACKED        0x20 /* New SACK.                               */
110 #define FLAG_ECE                0x40 /* ECE in this ACK                         */
111 #define FLAG_LOST_RETRANS       0x80 /* This ACK marks some retransmission lost */
112 #define FLAG_SLOWPATH           0x100 /* Do not skip RFC checks for window update.*/
113 #define FLAG_ORIG_SACK_ACKED    0x200 /* Never retransmitted data are (s)acked  */
114 #define FLAG_SND_UNA_ADVANCED   0x400 /* Snd_una was changed (!= FLAG_DATA_ACKED) */
115 #define FLAG_DSACKING_ACK       0x800 /* SACK blocks contained D-SACK info */
116 #define FLAG_SACK_RENEGING      0x2000 /* snd_una advanced to a sacked seq */
117 #define FLAG_UPDATE_TS_RECENT   0x4000 /* tcp_replace_ts_recent() */
118 #define FLAG_NO_CHALLENGE_ACK   0x8000 /* do not call tcp_send_challenge_ack()  */
119
120 #define FLAG_ACKED              (FLAG_DATA_ACKED|FLAG_SYN_ACKED)
121 #define FLAG_NOT_DUP            (FLAG_DATA|FLAG_WIN_UPDATE|FLAG_ACKED)
122 #define FLAG_CA_ALERT           (FLAG_DATA_SACKED|FLAG_ECE)
123 #define FLAG_FORWARD_PROGRESS   (FLAG_ACKED|FLAG_DATA_SACKED)
124
125 #define TCP_REMNANT (TCP_FLAG_FIN|TCP_FLAG_URG|TCP_FLAG_SYN|TCP_FLAG_PSH)
126 #define TCP_HP_BITS (~(TCP_RESERVED_BITS|TCP_FLAG_PSH))
127
128 #define REXMIT_NONE     0 /* no loss recovery to do */
129 #define REXMIT_LOST     1 /* retransmit packets marked lost */
130 #define REXMIT_NEW      2 /* FRTO-style transmit of unsent/new packets */
131
132 static void tcp_gro_dev_warn(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
133                              unsigned int len)
134 {
135         static bool __once __read_mostly;
136
137         if (!__once) {
138                 struct net_device *dev;
139
140                 __once = true;
141
142                 rcu_read_lock();
143                 dev = dev_get_by_index_rcu(sock_net(sk), skb->skb_iif);
144                 if (!dev || len >= dev->mtu)
145                         pr_warn("%s: Driver has suspect GRO implementation, TCP performance may be compromised.\n",
146                                 dev ? dev->name : "Unknown driver");
147                 rcu_read_unlock();
148         }
149 }
150
151 /* Adapt the MSS value used to make delayed ack decision to the
152  * real world.
153  */
154 static void tcp_measure_rcv_mss(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
155 {
156         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
157         const unsigned int lss = icsk->icsk_ack.last_seg_size;
158         unsigned int len;
159
160         icsk->icsk_ack.last_seg_size = 0;
161
162         /* skb->len may jitter because of SACKs, even if peer
163          * sends good full-sized frames.
164          */
165         len = skb_shinfo(skb)->gso_size ? : skb->len;
166         if (len >= icsk->icsk_ack.rcv_mss) {
167                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = min_t(unsigned int, len,
168                                                tcp_sk(sk)->advmss);
169                 /* Account for possibly-removed options */
170                 if (unlikely(len > icsk->icsk_ack.rcv_mss +
171                                    MAX_TCP_OPTION_SPACE))
172                         tcp_gro_dev_warn(sk, skb, len);
173         } else {
174                 /* Otherwise, we make more careful check taking into account,
175                  * that SACKs block is variable.
176                  *
177                  * "len" is invariant segment length, including TCP header.
178                  */
179                 len += skb->data - skb_transport_header(skb);
180                 if (len >= TCP_MSS_DEFAULT + sizeof(struct tcphdr) ||
181                     /* If PSH is not set, packet should be
182                      * full sized, provided peer TCP is not badly broken.
183                      * This observation (if it is correct 8)) allows
184                      * to handle super-low mtu links fairly.
185                      */
186                     (len >= TCP_MIN_MSS + sizeof(struct tcphdr) &&
187                      !(tcp_flag_word(tcp_hdr(skb)) & TCP_REMNANT))) {
188                         /* Subtract also invariant (if peer is RFC compliant),
189                          * tcp header plus fixed timestamp option length.
190                          * Resulting "len" is MSS free of SACK jitter.
191                          */
192                         len -= tcp_sk(sk)->tcp_header_len;
193                         icsk->icsk_ack.last_seg_size = len;
194                         if (len == lss) {
195                                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = len;
196                                 return;
197                         }
198                 }
199                 if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED)
200                         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED2;
201                 icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED;
202         }
203 }
204
205 static void tcp_incr_quickack(struct sock *sk, unsigned int max_quickacks)
206 {
207         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
208         unsigned int quickacks = tcp_sk(sk)->rcv_wnd / (2 * icsk->icsk_ack.rcv_mss);
209
210         if (quickacks == 0)
211                 quickacks = 2;
212         quickacks = min(quickacks, max_quickacks);
213         if (quickacks > icsk->icsk_ack.quick)
214                 icsk->icsk_ack.quick = quickacks;
215 }
216
217 void tcp_enter_quickack_mode(struct sock *sk, unsigned int max_quickacks)
218 {
219         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
220
221         tcp_incr_quickack(sk, max_quickacks);
222         icsk->icsk_ack.pingpong = 0;
223         icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
224 }
225 EXPORT_SYMBOL(tcp_enter_quickack_mode);
226
227 /* Send ACKs quickly, if "quick" count is not exhausted
228  * and the session is not interactive.
229  */
230
231 static bool tcp_in_quickack_mode(struct sock *sk)
232 {
233         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
234         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
235
236         return (dst && dst_metric(dst, RTAX_QUICKACK)) ||
237                 (icsk->icsk_ack.quick && !icsk->icsk_ack.pingpong);
238 }
239
240 static void tcp_ecn_queue_cwr(struct tcp_sock *tp)
241 {
242         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
243                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_QUEUE_CWR;
244 }
245
246 static void tcp_ecn_accept_cwr(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
247 {
248         if (tcp_hdr(skb)->cwr)
249                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
250 }
251
252 static void tcp_ecn_withdraw_cwr(struct tcp_sock *tp)
253 {
254         tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
255 }
256
257 static void __tcp_ecn_check_ce(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
258 {
259         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
260
261         switch (TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield & INET_ECN_MASK) {
262         case INET_ECN_NOT_ECT:
263                 /* Funny extension: if ECT is not set on a segment,
264                  * and we already seen ECT on a previous segment,
265                  * it is probably a retransmit.
266                  */
267                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_SEEN)
268                         tcp_enter_quickack_mode(sk, 2);
269                 break;
270         case INET_ECN_CE:
271                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
272                         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_ECN_IS_CE);
273
274                 if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)) {
275                         /* Better not delay acks, sender can have a very low cwnd */
276                         tcp_enter_quickack_mode(sk, 2);
277                         tp->ecn_flags |= TCP_ECN_DEMAND_CWR;
278                 }
279                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
280                 break;
281         default:
282                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
283                         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_ECN_NO_CE);
284                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
285                 break;
286         }
287 }
288
289 static void tcp_ecn_check_ce(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
290 {
291         if (tcp_sk(sk)->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
292                 __tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
293 }
294
295 static void tcp_ecn_rcv_synack(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
296 {
297         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || th->cwr))
298                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
299 }
300
301 static void tcp_ecn_rcv_syn(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
302 {
303         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || !th->cwr))
304                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
305 }
306
307 static bool tcp_ecn_rcv_ecn_echo(const struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
308 {
309         if (th->ece && !th->syn && (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
310                 return true;
311         return false;
312 }
313
314 /* Buffer size and advertised window tuning.
315  *
316  * 1. Tuning sk->sk_sndbuf, when connection enters established state.
317  */
318
319 static void tcp_sndbuf_expand(struct sock *sk)
320 {
321         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
322         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
323         int sndmem, per_mss;
324         u32 nr_segs;
325
326         /* Worst case is non GSO/TSO : each frame consumes one skb
327          * and skb->head is kmalloced using power of two area of memory
328          */
329         per_mss = max_t(u32, tp->rx_opt.mss_clamp, tp->mss_cache) +
330                   MAX_TCP_HEADER +
331                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info));
332
333         per_mss = roundup_pow_of_two(per_mss) +
334                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct sk_buff));
335
336         nr_segs = max_t(u32, TCP_INIT_CWND, tp->snd_cwnd);
337         nr_segs = max_t(u32, nr_segs, tp->reordering + 1);
338
339         /* Fast Recovery (RFC 5681 3.2) :
340          * Cubic needs 1.7 factor, rounded to 2 to include
341          * extra cushion (application might react slowly to POLLOUT)
342          */
343         sndmem = ca_ops->sndbuf_expand ? ca_ops->sndbuf_expand(sk) : 2;
344         sndmem *= nr_segs * per_mss;
345
346         if (sk->sk_sndbuf < sndmem)
347                 sk->sk_sndbuf = min(sndmem, sysctl_tcp_wmem[2]);
348 }
349
350 /* 2. Tuning advertised window (window_clamp, rcv_ssthresh)
351  *
352  * All tcp_full_space() is split to two parts: "network" buffer, allocated
353  * forward and advertised in receiver window (tp->rcv_wnd) and
354  * "application buffer", required to isolate scheduling/application
355  * latencies from network.
356  * window_clamp is maximal advertised window. It can be less than
357  * tcp_full_space(), in this case tcp_full_space() - window_clamp
358  * is reserved for "application" buffer. The less window_clamp is
359  * the smoother our behaviour from viewpoint of network, but the lower
360  * throughput and the higher sensitivity of the connection to losses. 8)
361  *
362  * rcv_ssthresh is more strict window_clamp used at "slow start"
363  * phase to predict further behaviour of this connection.
364  * It is used for two goals:
365  * - to enforce header prediction at sender, even when application
366  *   requires some significant "application buffer". It is check #1.
367  * - to prevent pruning of receive queue because of misprediction
368  *   of receiver window. Check #2.
369  *
370  * The scheme does not work when sender sends good segments opening
371  * window and then starts to feed us spaghetti. But it should work
372  * in common situations. Otherwise, we have to rely on queue collapsing.
373  */
374
375 /* Slow part of check#2. */
376 static int __tcp_grow_window(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
377 {
378         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
379         /* Optimize this! */
380         int truesize = tcp_win_from_space(skb->truesize) >> 1;
381         int window = tcp_win_from_space(sysctl_tcp_rmem[2]) >> 1;
382
383         while (tp->rcv_ssthresh <= window) {
384                 if (truesize <= skb->len)
385                         return 2 * inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss;
386
387                 truesize >>= 1;
388                 window >>= 1;
389         }
390         return 0;
391 }
392
393 static void tcp_grow_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
394 {
395         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
396         int room;
397
398         room = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_space(sk)) - tp->rcv_ssthresh;
399
400         /* Check #1 */
401         if (room > 0 && !tcp_under_memory_pressure(sk)) {
402                 int incr;
403
404                 /* Check #2. Increase window, if skb with such overhead
405                  * will fit to rcvbuf in future.
406                  */
407                 if (tcp_win_from_space(skb->truesize) <= skb->len)
408                         incr = 2 * tp->advmss;
409                 else
410                         incr = __tcp_grow_window(sk, skb);
411
412                 if (incr) {
413                         incr = max_t(int, incr, 2 * skb->len);
414                         tp->rcv_ssthresh += min(room, incr);
415                         inet_csk(sk)->icsk_ack.quick |= 1;
416                 }
417         }
418 }
419
420 /* 3. Tuning rcvbuf, when connection enters established state. */
421 static void tcp_fixup_rcvbuf(struct sock *sk)
422 {
423         u32 mss = tcp_sk(sk)->advmss;
424         int rcvmem;
425
426         rcvmem = 2 * SKB_TRUESIZE(mss + MAX_TCP_HEADER) *
427                  tcp_default_init_rwnd(mss);
428
429         /* Dynamic Right Sizing (DRS) has 2 to 3 RTT latency
430          * Allow enough cushion so that sender is not limited by our window
431          */
432         if (sysctl_tcp_moderate_rcvbuf)
433                 rcvmem <<= 2;
434
435         if (sk->sk_rcvbuf < rcvmem)
436                 sk->sk_rcvbuf = min(rcvmem, sysctl_tcp_rmem[2]);
437 }
438
439 /* 4. Try to fixup all. It is made immediately after connection enters
440  *    established state.
441  */
442 void tcp_init_buffer_space(struct sock *sk)
443 {
444         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
445         int maxwin;
446
447         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK))
448                 tcp_fixup_rcvbuf(sk);
449         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK))
450                 tcp_sndbuf_expand(sk);
451
452         tp->rcvq_space.space = tp->rcv_wnd;
453         tp->rcvq_space.time = tcp_time_stamp;
454         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
455
456         maxwin = tcp_full_space(sk);
457
458         if (tp->window_clamp >= maxwin) {
459                 tp->window_clamp = maxwin;
460
461                 if (sysctl_tcp_app_win && maxwin > 4 * tp->advmss)
462                         tp->window_clamp = max(maxwin -
463                                                (maxwin >> sysctl_tcp_app_win),
464                                                4 * tp->advmss);
465         }
466
467         /* Force reservation of one segment. */
468         if (sysctl_tcp_app_win &&
469             tp->window_clamp > 2 * tp->advmss &&
470             tp->window_clamp + tp->advmss > maxwin)
471                 tp->window_clamp = max(2 * tp->advmss, maxwin - tp->advmss);
472
473         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, tp->window_clamp);
474         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
475 }
476
477 /* 5. Recalculate window clamp after socket hit its memory bounds. */
478 static void tcp_clamp_window(struct sock *sk)
479 {
480         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
481         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
482
483         icsk->icsk_ack.quick = 0;
484
485         if (sk->sk_rcvbuf < sysctl_tcp_rmem[2] &&
486             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK) &&
487             !tcp_under_memory_pressure(sk) &&
488             sk_memory_allocated(sk) < sk_prot_mem_limits(sk, 0)) {
489                 sk->sk_rcvbuf = min(atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc),
490                                     sysctl_tcp_rmem[2]);
491         }
492         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf)
493                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->window_clamp, 2U * tp->advmss);
494 }
495
496 /* Initialize RCV_MSS value.
497  * RCV_MSS is an our guess about MSS used by the peer.
498  * We haven't any direct information about the MSS.
499  * It's better to underestimate the RCV_MSS rather than overestimate.
500  * Overestimations make us ACKing less frequently than needed.
501  * Underestimations are more easy to detect and fix by tcp_measure_rcv_mss().
502  */
503 void tcp_initialize_rcv_mss(struct sock *sk)
504 {
505         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
506         unsigned int hint = min_t(unsigned int, tp->advmss, tp->mss_cache);
507
508         hint = min(hint, tp->rcv_wnd / 2);
509         hint = min(hint, TCP_MSS_DEFAULT);
510         hint = max(hint, TCP_MIN_MSS);
511
512         inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss = hint;
513 }
514 EXPORT_SYMBOL(tcp_initialize_rcv_mss);
515
516 /* Receiver "autotuning" code.
517  *
518  * The algorithm for RTT estimation w/o timestamps is based on
519  * Dynamic Right-Sizing (DRS) by Wu Feng and Mike Fisk of LANL.
520  * <http://public.lanl.gov/radiant/pubs.html#DRS>
521  *
522  * More detail on this code can be found at
523  * <http://staff.psc.edu/jheffner/>,
524  * though this reference is out of date.  A new paper
525  * is pending.
526  */
527 static void tcp_rcv_rtt_update(struct tcp_sock *tp, u32 sample, int win_dep)
528 {
529         u32 new_sample = tp->rcv_rtt_est.rtt;
530         long m = sample;
531
532         if (m == 0)
533                 m = 1;
534
535         if (new_sample != 0) {
536                 /* If we sample in larger samples in the non-timestamp
537                  * case, we could grossly overestimate the RTT especially
538                  * with chatty applications or bulk transfer apps which
539                  * are stalled on filesystem I/O.
540                  *
541                  * Also, since we are only going for a minimum in the
542                  * non-timestamp case, we do not smooth things out
543                  * else with timestamps disabled convergence takes too
544                  * long.
545                  */
546                 if (!win_dep) {
547                         m -= (new_sample >> 3);
548                         new_sample += m;
549                 } else {
550                         m <<= 3;
551                         if (m < new_sample)
552                                 new_sample = m;
553                 }
554         } else {
555                 /* No previous measure. */
556                 new_sample = m << 3;
557         }
558
559         if (tp->rcv_rtt_est.rtt != new_sample)
560                 tp->rcv_rtt_est.rtt = new_sample;
561 }
562
563 static inline void tcp_rcv_rtt_measure(struct tcp_sock *tp)
564 {
565         if (tp->rcv_rtt_est.time == 0)
566                 goto new_measure;
567         if (before(tp->rcv_nxt, tp->rcv_rtt_est.seq))
568                 return;
569         tcp_rcv_rtt_update(tp, tcp_time_stamp - tp->rcv_rtt_est.time, 1);
570
571 new_measure:
572         tp->rcv_rtt_est.seq = tp->rcv_nxt + tp->rcv_wnd;
573         tp->rcv_rtt_est.time = tcp_time_stamp;
574 }
575
576 static inline void tcp_rcv_rtt_measure_ts(struct sock *sk,
577                                           const struct sk_buff *skb)
578 {
579         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
580         if (tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
581             (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq -
582              TCP_SKB_CB(skb)->seq >= inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss))
583                 tcp_rcv_rtt_update(tp, tcp_time_stamp - tp->rx_opt.rcv_tsecr, 0);
584 }
585
586 /*
587  * This function should be called every time data is copied to user space.
588  * It calculates the appropriate TCP receive buffer space.
589  */
590 void tcp_rcv_space_adjust(struct sock *sk)
591 {
592         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
593         u32 copied;
594         int time;
595
596         time = tcp_time_stamp - tp->rcvq_space.time;
597         if (time < (tp->rcv_rtt_est.rtt >> 3) || tp->rcv_rtt_est.rtt == 0)
598                 return;
599
600         /* Number of bytes copied to user in last RTT */
601         copied = tp->copied_seq - tp->rcvq_space.seq;
602         if (copied <= tp->rcvq_space.space)
603                 goto new_measure;
604
605         /* A bit of theory :
606          * copied = bytes received in previous RTT, our base window
607          * To cope with packet losses, we need a 2x factor
608          * To cope with slow start, and sender growing its cwin by 100 %
609          * every RTT, we need a 4x factor, because the ACK we are sending
610          * now is for the next RTT, not the current one :
611          * <prev RTT . ><current RTT .. ><next RTT .... >
612          */
613
614         if (sysctl_tcp_moderate_rcvbuf &&
615             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
616                 int rcvmem, rcvbuf;
617                 u64 rcvwin;
618
619                 /* minimal window to cope with packet losses, assuming
620                  * steady state. Add some cushion because of small variations.
621                  */
622                 rcvwin = ((u64)copied << 1) + 16 * tp->advmss;
623
624                 /* If rate increased by 25%,
625                  *      assume slow start, rcvwin = 3 * copied
626                  * If rate increased by 50%,
627                  *      assume sender can use 2x growth, rcvwin = 4 * copied
628                  */
629                 if (copied >=
630                     tp->rcvq_space.space + (tp->rcvq_space.space >> 2)) {
631                         if (copied >=
632                             tp->rcvq_space.space + (tp->rcvq_space.space >> 1))
633                                 rcvwin <<= 1;
634                         else
635                                 rcvwin += (rcvwin >> 1);
636                 }
637
638                 rcvmem = SKB_TRUESIZE(tp->advmss + MAX_TCP_HEADER);
639                 while (tcp_win_from_space(rcvmem) < tp->advmss)
640                         rcvmem += 128;
641
642                 do_div(rcvwin, tp->advmss);
643                 rcvbuf = min_t(u64, rcvwin * rcvmem, sysctl_tcp_rmem[2]);
644                 if (rcvbuf > sk->sk_rcvbuf) {
645                         sk->sk_rcvbuf = rcvbuf;
646
647                         /* Make the window clamp follow along.  */
648                         tp->window_clamp = tcp_win_from_space(rcvbuf);
649                 }
650         }
651         tp->rcvq_space.space = copied;
652
653 new_measure:
654         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
655         tp->rcvq_space.time = tcp_time_stamp;
656 }
657
658 /* There is something which you must keep in mind when you analyze the
659  * behavior of the tp->ato delayed ack timeout interval.  When a
660  * connection starts up, we want to ack as quickly as possible.  The
661  * problem is that "good" TCP's do slow start at the beginning of data
662  * transmission.  The means that until we send the first few ACK's the
663  * sender will sit on his end and only queue most of his data, because
664  * he can only send snd_cwnd unacked packets at any given time.  For
665  * each ACK we send, he increments snd_cwnd and transmits more of his
666  * queue.  -DaveM
667  */
668 static void tcp_event_data_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
669 {
670         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
671         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
672         u32 now;
673
674         inet_csk_schedule_ack(sk);
675
676         tcp_measure_rcv_mss(sk, skb);
677
678         tcp_rcv_rtt_measure(tp);
679
680         now = tcp_time_stamp;
681
682         if (!icsk->icsk_ack.ato) {
683                 /* The _first_ data packet received, initialize
684                  * delayed ACK engine.
685                  */
686                 tcp_incr_quickack(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
687                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
688         } else {
689                 int m = now - icsk->icsk_ack.lrcvtime;
690
691                 if (m <= TCP_ATO_MIN / 2) {
692                         /* The fastest case is the first. */
693                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + TCP_ATO_MIN / 2;
694                 } else if (m < icsk->icsk_ack.ato) {
695                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + m;
696                         if (icsk->icsk_ack.ato > icsk->icsk_rto)
697                                 icsk->icsk_ack.ato = icsk->icsk_rto;
698                 } else if (m > icsk->icsk_rto) {
699                         /* Too long gap. Apparently sender failed to
700                          * restart window, so that we send ACKs quickly.
701                          */
702                         tcp_incr_quickack(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
703                         sk_mem_reclaim(sk);
704                 }
705         }
706         icsk->icsk_ack.lrcvtime = now;
707
708         tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
709
710         if (skb->len >= 128)
711                 tcp_grow_window(sk, skb);
712 }
713
714 /* Called to compute a smoothed rtt estimate. The data fed to this
715  * routine either comes from timestamps, or from segments that were
716  * known _not_ to have been retransmitted [see Karn/Partridge
717  * Proceedings SIGCOMM 87]. The algorithm is from the SIGCOMM 88
718  * piece by Van Jacobson.
719  * NOTE: the next three routines used to be one big routine.
720  * To save cycles in the RFC 1323 implementation it was better to break
721  * it up into three procedures. -- erics
722  */
723 static void tcp_rtt_estimator(struct sock *sk, long mrtt_us)
724 {
725         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
726         long m = mrtt_us; /* RTT */
727         u32 srtt = tp->srtt_us;
728
729         /*      The following amusing code comes from Jacobson's
730          *      article in SIGCOMM '88.  Note that rtt and mdev
731          *      are scaled versions of rtt and mean deviation.
732          *      This is designed to be as fast as possible
733          *      m stands for "measurement".
734          *
735          *      On a 1990 paper the rto value is changed to:
736          *      RTO = rtt + 4 * mdev
737          *
738          * Funny. This algorithm seems to be very broken.
739          * These formulae increase RTO, when it should be decreased, increase
740          * too slowly, when it should be increased quickly, decrease too quickly
741          * etc. I guess in BSD RTO takes ONE value, so that it is absolutely
742          * does not matter how to _calculate_ it. Seems, it was trap
743          * that VJ failed to avoid. 8)
744          */
745         if (srtt != 0) {
746                 m -= (srtt >> 3);       /* m is now error in rtt est */
747                 srtt += m;              /* rtt = 7/8 rtt + 1/8 new */
748                 if (m < 0) {
749                         m = -m;         /* m is now abs(error) */
750                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
751                         /* This is similar to one of Eifel findings.
752                          * Eifel blocks mdev updates when rtt decreases.
753                          * This solution is a bit different: we use finer gain
754                          * for mdev in this case (alpha*beta).
755                          * Like Eifel it also prevents growth of rto,
756                          * but also it limits too fast rto decreases,
757                          * happening in pure Eifel.
758                          */
759                         if (m > 0)
760                                 m >>= 3;
761                 } else {
762                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
763                 }
764                 tp->mdev_us += m;               /* mdev = 3/4 mdev + 1/4 new */
765                 if (tp->mdev_us > tp->mdev_max_us) {
766                         tp->mdev_max_us = tp->mdev_us;
767                         if (tp->mdev_max_us > tp->rttvar_us)
768                                 tp->rttvar_us = tp->mdev_max_us;
769                 }
770                 if (after(tp->snd_una, tp->rtt_seq)) {
771                         if (tp->mdev_max_us < tp->rttvar_us)
772                                 tp->rttvar_us -= (tp->rttvar_us - tp->mdev_max_us) >> 2;
773                         tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
774                         tp->mdev_max_us = tcp_rto_min_us(sk);
775                 }
776         } else {
777                 /* no previous measure. */
778                 srtt = m << 3;          /* take the measured time to be rtt */
779                 tp->mdev_us = m << 1;   /* make sure rto = 3*rtt */
780                 tp->rttvar_us = max(tp->mdev_us, tcp_rto_min_us(sk));
781                 tp->mdev_max_us = tp->rttvar_us;
782                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
783         }
784         tp->srtt_us = max(1U, srtt);
785 }
786
787 /* Set the sk_pacing_rate to allow proper sizing of TSO packets.
788  * Note: TCP stack does not yet implement pacing.
789  * FQ packet scheduler can be used to implement cheap but effective
790  * TCP pacing, to smooth the burst on large writes when packets
791  * in flight is significantly lower than cwnd (or rwin)
792  */
793 int sysctl_tcp_pacing_ss_ratio __read_mostly = 200;
794 int sysctl_tcp_pacing_ca_ratio __read_mostly = 120;
795
796 static void tcp_update_pacing_rate(struct sock *sk)
797 {
798         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
799         u64 rate;
800
801         /* set sk_pacing_rate to 200 % of current rate (mss * cwnd / srtt) */
802         rate = (u64)tp->mss_cache * ((USEC_PER_SEC / 100) << 3);
803
804         /* current rate is (cwnd * mss) / srtt
805          * In Slow Start [1], set sk_pacing_rate to 200 % the current rate.
806          * In Congestion Avoidance phase, set it to 120 % the current rate.
807          *
808          * [1] : Normal Slow Start condition is (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh)
809          *       If snd_cwnd >= (tp->snd_ssthresh / 2), we are approaching
810          *       end of slow start and should slow down.
811          */
812         if (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh / 2)
813                 rate *= sysctl_tcp_pacing_ss_ratio;
814         else
815                 rate *= sysctl_tcp_pacing_ca_ratio;
816
817         rate *= max(tp->snd_cwnd, tp->packets_out);
818
819         if (likely(tp->srtt_us))
820                 do_div(rate, tp->srtt_us);
821
822         /* ACCESS_ONCE() is needed because sch_fq fetches sk_pacing_rate
823          * without any lock. We want to make sure compiler wont store
824          * intermediate values in this location.
825          */
826         ACCESS_ONCE(sk->sk_pacing_rate) = min_t(u64, rate,
827                                                 sk->sk_max_pacing_rate);
828 }
829
830 /* Calculate rto without backoff.  This is the second half of Van Jacobson's
831  * routine referred to above.
832  */
833 static void tcp_set_rto(struct sock *sk)
834 {
835         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
836         /* Old crap is replaced with new one. 8)
837          *
838          * More seriously:
839          * 1. If rtt variance happened to be less 50msec, it is hallucination.
840          *    It cannot be less due to utterly erratic ACK generation made
841          *    at least by solaris and freebsd. "Erratic ACKs" has _nothing_
842          *    to do with delayed acks, because at cwnd>2 true delack timeout
843          *    is invisible. Actually, Linux-2.4 also generates erratic
844          *    ACKs in some circumstances.
845          */
846         inet_csk(sk)->icsk_rto = __tcp_set_rto(tp);
847
848         /* 2. Fixups made earlier cannot be right.
849          *    If we do not estimate RTO correctly without them,
850          *    all the algo is pure shit and should be replaced
851          *    with correct one. It is exactly, which we pretend to do.
852          */
853
854         /* NOTE: clamping at TCP_RTO_MIN is not required, current algo
855          * guarantees that rto is higher.
856          */
857         tcp_bound_rto(sk);
858 }
859
860 __u32 tcp_init_cwnd(const struct tcp_sock *tp, const struct dst_entry *dst)
861 {
862         __u32 cwnd = (dst ? dst_metric(dst, RTAX_INITCWND) : 0);
863
864         if (!cwnd)
865                 cwnd = TCP_INIT_CWND;
866         return min_t(__u32, cwnd, tp->snd_cwnd_clamp);
867 }
868
869 /*
870  * Packet counting of FACK is based on in-order assumptions, therefore TCP
871  * disables it when reordering is detected
872  */
873 void tcp_disable_fack(struct tcp_sock *tp)
874 {
875         /* RFC3517 uses different metric in lost marker => reset on change */
876         if (tcp_is_fack(tp))
877                 tp->lost_skb_hint = NULL;
878         tp->rx_opt.sack_ok &= ~TCP_FACK_ENABLED;
879 }
880
881 /* Take a notice that peer is sending D-SACKs */
882 static void tcp_dsack_seen(struct tcp_sock *tp)
883 {
884         tp->rx_opt.sack_ok |= TCP_DSACK_SEEN;
885 }
886
887 static void tcp_update_reordering(struct sock *sk, const int metric,
888                                   const int ts)
889 {
890         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
891         if (metric > tp->reordering) {
892                 int mib_idx;
893
894                 tp->reordering = min(sysctl_tcp_max_reordering, metric);
895
896                 /* This exciting event is worth to be remembered. 8) */
897                 if (ts)
898                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPTSREORDER;
899                 else if (tcp_is_reno(tp))
900                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENOREORDER;
901                 else if (tcp_is_fack(tp))
902                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFACKREORDER;
903                 else
904                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKREORDER;
905
906                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
907 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
908                 pr_debug("Disorder%d %d %u f%u s%u rr%d\n",
909                          tp->rx_opt.sack_ok, inet_csk(sk)->icsk_ca_state,
910                          tp->reordering,
911                          tp->fackets_out,
912                          tp->sacked_out,
913                          tp->undo_marker ? tp->undo_retrans : 0);
914 #endif
915                 tcp_disable_fack(tp);
916         }
917
918         if (metric > 0)
919                 tcp_disable_early_retrans(tp);
920         tp->rack.reord = 1;
921 }
922
923 /* This must be called before lost_out is incremented */
924 static void tcp_verify_retransmit_hint(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
925 {
926         if ((!tp->retransmit_skb_hint && tp->retrans_out >= tp->lost_out) ||
927             (tp->retransmit_skb_hint &&
928              before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
929                     TCP_SKB_CB(tp->retransmit_skb_hint)->seq)))
930                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
931
932         if (!tp->lost_out ||
933             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->retransmit_high))
934                 tp->retransmit_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
935 }
936
937 /* Sum the number of packets on the wire we have marked as lost.
938  * There are two cases we care about here:
939  * a) Packet hasn't been marked lost (nor retransmitted),
940  *    and this is the first loss.
941  * b) Packet has been marked both lost and retransmitted,
942  *    and this means we think it was lost again.
943  */
944 static void tcp_sum_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
945 {
946         __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
947
948         if (!(sacked & TCPCB_LOST) ||
949             ((sacked & TCPCB_LOST) && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)))
950                 tp->lost += tcp_skb_pcount(skb);
951 }
952
953 static void tcp_skb_mark_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
954 {
955         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
956                 tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
957
958                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
959                 tcp_sum_lost(tp, skb);
960                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
961         }
962 }
963
964 void tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
965 {
966         tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
967
968         tcp_sum_lost(tp, skb);
969         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
970                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
971                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
972         }
973 }
974
975 /* This procedure tags the retransmission queue when SACKs arrive.
976  *
977  * We have three tag bits: SACKED(S), RETRANS(R) and LOST(L).
978  * Packets in queue with these bits set are counted in variables
979  * sacked_out, retrans_out and lost_out, correspondingly.
980  *
981  * Valid combinations are:
982  * Tag  InFlight        Description
983  * 0    1               - orig segment is in flight.
984  * S    0               - nothing flies, orig reached receiver.
985  * L    0               - nothing flies, orig lost by net.
986  * R    2               - both orig and retransmit are in flight.
987  * L|R  1               - orig is lost, retransmit is in flight.
988  * S|R  1               - orig reached receiver, retrans is still in flight.
989  * (L|S|R is logically valid, it could occur when L|R is sacked,
990  *  but it is equivalent to plain S and code short-curcuits it to S.
991  *  L|S is logically invalid, it would mean -1 packet in flight 8))
992  *
993  * These 6 states form finite state machine, controlled by the following events:
994  * 1. New ACK (+SACK) arrives. (tcp_sacktag_write_queue())
995  * 2. Retransmission. (tcp_retransmit_skb(), tcp_xmit_retransmit_queue())
996  * 3. Loss detection event of two flavors:
997  *      A. Scoreboard estimator decided the packet is lost.
998  *         A'. Reno "three dupacks" marks head of queue lost.
999  *         A''. Its FACK modification, head until snd.fack is lost.
1000  *      B. SACK arrives sacking SND.NXT at the moment, when the
1001  *         segment was retransmitted.
1002  * 4. D-SACK added new rule: D-SACK changes any tag to S.
1003  *
1004  * It is pleasant to note, that state diagram turns out to be commutative,
1005  * so that we are allowed not to be bothered by order of our actions,
1006  * when multiple events arrive simultaneously. (see the function below).
1007  *
1008  * Reordering detection.
1009  * --------------------
1010  * Reordering metric is maximal distance, which a packet can be displaced
1011  * in packet stream. With SACKs we can estimate it:
1012  *
1013  * 1. SACK fills old hole and the corresponding segment was not
1014  *    ever retransmitted -> reordering. Alas, we cannot use it
1015  *    when segment was retransmitted.
1016  * 2. The last flaw is solved with D-SACK. D-SACK arrives
1017  *    for retransmitted and already SACKed segment -> reordering..
1018  * Both of these heuristics are not used in Loss state, when we cannot
1019  * account for retransmits accurately.
1020  *
1021  * SACK block validation.
1022  * ----------------------
1023  *
1024  * SACK block range validation checks that the received SACK block fits to
1025  * the expected sequence limits, i.e., it is between SND.UNA and SND.NXT.
1026  * Note that SND.UNA is not included to the range though being valid because
1027  * it means that the receiver is rather inconsistent with itself reporting
1028  * SACK reneging when it should advance SND.UNA. Such SACK block this is
1029  * perfectly valid, however, in light of RFC2018 which explicitly states
1030  * that "SACK block MUST reflect the newest segment.  Even if the newest
1031  * segment is going to be discarded ...", not that it looks very clever
1032  * in case of head skb. Due to potentional receiver driven attacks, we
1033  * choose to avoid immediate execution of a walk in write queue due to
1034  * reneging and defer head skb's loss recovery to standard loss recovery
1035  * procedure that will eventually trigger (nothing forbids us doing this).
1036  *
1037  * Implements also blockage to start_seq wrap-around. Problem lies in the
1038  * fact that though start_seq (s) is before end_seq (i.e., not reversed),
1039  * there's no guarantee that it will be before snd_nxt (n). The problem
1040  * happens when start_seq resides between end_seq wrap (e_w) and snd_nxt
1041  * wrap (s_w):
1042  *
1043  *         <- outs wnd ->                          <- wrapzone ->
1044  *         u     e      n                         u_w   e_w  s n_w
1045  *         |     |      |                          |     |   |  |
1046  * |<------------+------+----- TCP seqno space --------------+---------->|
1047  * ...-- <2^31 ->|                                           |<--------...
1048  * ...---- >2^31 ------>|                                    |<--------...
1049  *
1050  * Current code wouldn't be vulnerable but it's better still to discard such
1051  * crazy SACK blocks. Doing this check for start_seq alone closes somewhat
1052  * similar case (end_seq after snd_nxt wrap) as earlier reversed check in
1053  * snd_nxt wrap -> snd_una region will then become "well defined", i.e.,
1054  * equal to the ideal case (infinite seqno space without wrap caused issues).
1055  *
1056  * With D-SACK the lower bound is extended to cover sequence space below
1057  * SND.UNA down to undo_marker, which is the last point of interest. Yet
1058  * again, D-SACK block must not to go across snd_una (for the same reason as
1059  * for the normal SACK blocks, explained above). But there all simplicity
1060  * ends, TCP might receive valid D-SACKs below that. As long as they reside
1061  * fully below undo_marker they do not affect behavior in anyway and can
1062  * therefore be safely ignored. In rare cases (which are more or less
1063  * theoretical ones), the D-SACK will nicely cross that boundary due to skb
1064  * fragmentation and packet reordering past skb's retransmission. To consider
1065  * them correctly, the acceptable range must be extended even more though
1066  * the exact amount is rather hard to quantify. However, tp->max_window can
1067  * be used as an exaggerated estimate.
1068  */
1069 static bool tcp_is_sackblock_valid(struct tcp_sock *tp, bool is_dsack,
1070                                    u32 start_seq, u32 end_seq)
1071 {
1072         /* Too far in future, or reversed (interpretation is ambiguous) */
1073         if (after(end_seq, tp->snd_nxt) || !before(start_seq, end_seq))
1074                 return false;
1075
1076         /* Nasty start_seq wrap-around check (see comments above) */
1077         if (!before(start_seq, tp->snd_nxt))
1078                 return false;
1079
1080         /* In outstanding window? ...This is valid exit for D-SACKs too.
1081          * start_seq == snd_una is non-sensical (see comments above)
1082          */
1083         if (after(start_seq, tp->snd_una))
1084                 return true;
1085
1086         if (!is_dsack || !tp->undo_marker)
1087                 return false;
1088
1089         /* ...Then it's D-SACK, and must reside below snd_una completely */
1090         if (after(end_seq, tp->snd_una))
1091                 return false;
1092
1093         if (!before(start_seq, tp->undo_marker))
1094                 return true;
1095
1096         /* Too old */
1097         if (!after(end_seq, tp->undo_marker))
1098                 return false;
1099
1100         /* Undo_marker boundary crossing (overestimates a lot). Known already:
1101          *   start_seq < undo_marker and end_seq >= undo_marker.
1102          */
1103         return !before(start_seq, end_seq - tp->max_window);
1104 }
1105
1106 static bool tcp_check_dsack(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1107                             struct tcp_sack_block_wire *sp, int num_sacks,
1108                             u32 prior_snd_una)
1109 {
1110         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1111         u32 start_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].start_seq);
1112         u32 end_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].end_seq);
1113         bool dup_sack = false;
1114
1115         if (before(start_seq_0, TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq)) {
1116                 dup_sack = true;
1117                 tcp_dsack_seen(tp);
1118                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECV);
1119         } else if (num_sacks > 1) {
1120                 u32 end_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].end_seq);
1121                 u32 start_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].start_seq);
1122
1123                 if (!after(end_seq_0, end_seq_1) &&
1124                     !before(start_seq_0, start_seq_1)) {
1125                         dup_sack = true;
1126                         tcp_dsack_seen(tp);
1127                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
1128                                         LINUX_MIB_TCPDSACKOFORECV);
1129                 }
1130         }
1131
1132         /* D-SACK for already forgotten data... Do dumb counting. */
1133         if (dup_sack && tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1134             !after(end_seq_0, prior_snd_una) &&
1135             after(end_seq_0, tp->undo_marker))
1136                 tp->undo_retrans--;
1137
1138         return dup_sack;
1139 }
1140
1141 struct tcp_sacktag_state {
1142         int     reord;
1143         int     fack_count;
1144         /* Timestamps for earliest and latest never-retransmitted segment
1145          * that was SACKed. RTO needs the earliest RTT to stay conservative,
1146          * but congestion control should still get an accurate delay signal.
1147          */
1148         struct skb_mstamp first_sackt;
1149         struct skb_mstamp last_sackt;
1150         struct rate_sample *rate;
1151         int     flag;
1152 };
1153
1154 /* Check if skb is fully within the SACK block. In presence of GSO skbs,
1155  * the incoming SACK may not exactly match but we can find smaller MSS
1156  * aligned portion of it that matches. Therefore we might need to fragment
1157  * which may fail and creates some hassle (caller must handle error case
1158  * returns).
1159  *
1160  * FIXME: this could be merged to shift decision code
1161  */
1162 static int tcp_match_skb_to_sack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1163                                   u32 start_seq, u32 end_seq)
1164 {
1165         int err;
1166         bool in_sack;
1167         unsigned int pkt_len;
1168         unsigned int mss;
1169
1170         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1171                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1172
1173         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1 && !in_sack &&
1174             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq)) {
1175                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1176                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1177
1178                 if (!in_sack) {
1179                         pkt_len = start_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1180                         if (pkt_len < mss)
1181                                 pkt_len = mss;
1182                 } else {
1183                         pkt_len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1184                         if (pkt_len < mss)
1185                                 return -EINVAL;
1186                 }
1187
1188                 /* Round if necessary so that SACKs cover only full MSSes
1189                  * and/or the remaining small portion (if present)
1190                  */
1191                 if (pkt_len > mss) {
1192                         unsigned int new_len = (pkt_len / mss) * mss;
1193                         if (!in_sack && new_len < pkt_len)
1194                                 new_len += mss;
1195                         pkt_len = new_len;
1196                 }
1197
1198                 if (pkt_len >= skb->len && !in_sack)
1199                         return 0;
1200
1201                 err = tcp_fragment(sk, skb, pkt_len, mss, GFP_ATOMIC);
1202                 if (err < 0)
1203                         return err;
1204         }
1205
1206         return in_sack;
1207 }
1208
1209 /* Mark the given newly-SACKed range as such, adjusting counters and hints. */
1210 static u8 tcp_sacktag_one(struct sock *sk,
1211                           struct tcp_sacktag_state *state, u8 sacked,
1212                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1213                           int dup_sack, int pcount,
1214                           const struct skb_mstamp *xmit_time)
1215 {
1216         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1217         int fack_count = state->fack_count;
1218
1219         /* Account D-SACK for retransmitted packet. */
1220         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1221                 if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1222                     after(end_seq, tp->undo_marker))
1223                         tp->undo_retrans = max_t(int, 0, tp->undo_retrans - pcount);
1224                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1225                         state->reord = min(fack_count, state->reord);
1226         }
1227
1228         /* Nothing to do; acked frame is about to be dropped (was ACKed). */
1229         if (!after(end_seq, tp->snd_una))
1230                 return sacked;
1231
1232         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
1233                 tcp_rack_advance(tp, xmit_time, sacked);
1234
1235                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1236                         /* If the segment is not tagged as lost,
1237                          * we do not clear RETRANS, believing
1238                          * that retransmission is still in flight.
1239                          */
1240                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1241                                 sacked &= ~(TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS);
1242                                 tp->lost_out -= pcount;
1243                                 tp->retrans_out -= pcount;
1244                         }
1245                 } else {
1246                         if (!(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1247                                 /* New sack for not retransmitted frame,
1248                                  * which was in hole. It is reordering.
1249                                  */
1250                                 if (before(start_seq,
1251                                            tcp_highest_sack_seq(tp)))
1252                                         state->reord = min(fack_count,
1253                                                            state->reord);
1254                                 if (!after(end_seq, tp->high_seq))
1255                                         state->flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
1256                                 if (state->first_sackt.v64 == 0)
1257                                         state->first_sackt = *xmit_time;
1258                                 state->last_sackt = *xmit_time;
1259                         }
1260
1261                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1262                                 sacked &= ~TCPCB_LOST;
1263                                 tp->lost_out -= pcount;
1264                         }
1265                 }
1266
1267                 sacked |= TCPCB_SACKED_ACKED;
1268                 state->flag |= FLAG_DATA_SACKED;
1269                 tp->sacked_out += pcount;
1270                 tp->delivered += pcount;  /* Out-of-order packets delivered */
1271
1272                 fack_count += pcount;
1273
1274                 /* Lost marker hint past SACKed? Tweak RFC3517 cnt */
1275                 if (!tcp_is_fack(tp) && tp->lost_skb_hint &&
1276                     before(start_seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq))
1277                         tp->lost_cnt_hint += pcount;
1278
1279                 if (fack_count > tp->fackets_out)
1280                         tp->fackets_out = fack_count;
1281         }
1282
1283         /* D-SACK. We can detect redundant retransmission in S|R and plain R
1284          * frames and clear it. undo_retrans is decreased above, L|R frames
1285          * are accounted above as well.
1286          */
1287         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)) {
1288                 sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1289                 tp->retrans_out -= pcount;
1290         }
1291
1292         return sacked;
1293 }
1294
1295 /* Shift newly-SACKed bytes from this skb to the immediately previous
1296  * already-SACKed sk_buff. Mark the newly-SACKed bytes as such.
1297  */
1298 static bool tcp_shifted_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1299                             struct tcp_sacktag_state *state,
1300                             unsigned int pcount, int shifted, int mss,
1301                             bool dup_sack)
1302 {
1303         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1304         struct sk_buff *prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1305         u32 start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;   /* start of newly-SACKed */
1306         u32 end_seq = start_seq + shifted;      /* end of newly-SACKed */
1307
1308         BUG_ON(!pcount);
1309
1310         /* Adjust counters and hints for the newly sacked sequence
1311          * range but discard the return value since prev is already
1312          * marked. We must tag the range first because the seq
1313          * advancement below implicitly advances
1314          * tcp_highest_sack_seq() when skb is highest_sack.
1315          */
1316         tcp_sacktag_one(sk, state, TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1317                         start_seq, end_seq, dup_sack, pcount,
1318                         &skb->skb_mstamp);
1319         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1320
1321         if (skb == tp->lost_skb_hint)
1322                 tp->lost_cnt_hint += pcount;
1323
1324         TCP_SKB_CB(prev)->end_seq += shifted;
1325         TCP_SKB_CB(skb)->seq += shifted;
1326
1327         tcp_skb_pcount_add(prev, pcount);
1328         WARN_ON_ONCE(tcp_skb_pcount(skb) < pcount);
1329         tcp_skb_pcount_add(skb, -pcount);
1330
1331         /* When we're adding to gso_segs == 1, gso_size will be zero,
1332          * in theory this shouldn't be necessary but as long as DSACK
1333          * code can come after this skb later on it's better to keep
1334          * setting gso_size to something.
1335          */
1336         if (!TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size)
1337                 TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size = mss;
1338
1339         /* CHECKME: To clear or not to clear? Mimics normal skb currently */
1340         if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1341                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1342
1343         /* Difference in this won't matter, both ACKed by the same cumul. ACK */
1344         TCP_SKB_CB(prev)->sacked |= (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS);
1345
1346         if (skb->len > 0) {
1347                 BUG_ON(!tcp_skb_pcount(skb));
1348                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTED);
1349                 return false;
1350         }
1351
1352         /* Whole SKB was eaten :-) */
1353
1354         if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
1355                 tp->retransmit_skb_hint = prev;
1356         if (skb == tp->lost_skb_hint) {
1357                 tp->lost_skb_hint = prev;
1358                 tp->lost_cnt_hint -= tcp_skb_pcount(prev);
1359         }
1360
1361         TCP_SKB_CB(prev)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1362         TCP_SKB_CB(prev)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1363         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1364                 TCP_SKB_CB(prev)->end_seq++;
1365
1366         if (skb == tcp_highest_sack(sk))
1367                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1368
1369         tcp_skb_collapse_tstamp(prev, skb);
1370         if (unlikely(TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp.v64))
1371                 TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp.v64 = 0;
1372
1373         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1374         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1375
1376         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKMERGED);
1377
1378         return true;
1379 }
1380
1381 /* I wish gso_size would have a bit more sane initialization than
1382  * something-or-zero which complicates things
1383  */
1384 static int tcp_skb_seglen(const struct sk_buff *skb)
1385 {
1386         return tcp_skb_pcount(skb) == 1 ? skb->len : tcp_skb_mss(skb);
1387 }
1388
1389 /* Shifting pages past head area doesn't work */
1390 static int skb_can_shift(const struct sk_buff *skb)
1391 {
1392         return !skb_headlen(skb) && skb_is_nonlinear(skb);
1393 }
1394
1395 int tcp_skb_shift(struct sk_buff *to, struct sk_buff *from,
1396                   int pcount, int shiftlen)
1397 {
1398         /* TCP min gso_size is 8 bytes (TCP_MIN_GSO_SIZE)
1399          * Since TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_segs is 16 bits, we need
1400          * to make sure not storing more than 65535 * 8 bytes per skb,
1401          * even if current MSS is bigger.
1402          */
1403         if (unlikely(to->len + shiftlen >= 65535 * TCP_MIN_GSO_SIZE))
1404                 return 0;
1405         if (unlikely(tcp_skb_pcount(to) + pcount > 65535))
1406                 return 0;
1407         return skb_shift(to, from, shiftlen);
1408 }
1409
1410 /* Try collapsing SACK blocks spanning across multiple skbs to a single
1411  * skb.
1412  */
1413 static struct sk_buff *tcp_shift_skb_data(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1414                                           struct tcp_sacktag_state *state,
1415                                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1416                                           bool dup_sack)
1417 {
1418         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1419         struct sk_buff *prev;
1420         int mss;
1421         int next_pcount;
1422         int pcount = 0;
1423         int len;
1424         int in_sack;
1425
1426         if (!sk_can_gso(sk))
1427                 goto fallback;
1428
1429         /* Normally R but no L won't result in plain S */
1430         if (!dup_sack &&
1431             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS)) == TCPCB_SACKED_RETRANS)
1432                 goto fallback;
1433         if (!skb_can_shift(skb))
1434                 goto fallback;
1435         /* This frame is about to be dropped (was ACKed). */
1436         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1437                 goto fallback;
1438
1439         /* Can only happen with delayed DSACK + discard craziness */
1440         if (unlikely(skb == tcp_write_queue_head(sk)))
1441                 goto fallback;
1442         prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1443
1444         if ((TCP_SKB_CB(prev)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED)
1445                 goto fallback;
1446
1447         if (!tcp_skb_can_collapse_to(prev))
1448                 goto fallback;
1449
1450         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1451                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1452
1453         if (in_sack) {
1454                 len = skb->len;
1455                 pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1456                 mss = tcp_skb_seglen(skb);
1457
1458                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1459                  * drop this restriction as unnecessary
1460                  */
1461                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1462                         goto fallback;
1463         } else {
1464                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq))
1465                         goto noop;
1466                 /* CHECKME: This is non-MSS split case only?, this will
1467                  * cause skipped skbs due to advancing loop btw, original
1468                  * has that feature too
1469                  */
1470                 if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1471                         goto noop;
1472
1473                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1474                 if (!in_sack) {
1475                         /* TODO: head merge to next could be attempted here
1476                          * if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end_seq)),
1477                          * though it might not be worth of the additional hassle
1478                          *
1479                          * ...we can probably just fallback to what was done
1480                          * previously. We could try merging non-SACKed ones
1481                          * as well but it probably isn't going to buy off
1482                          * because later SACKs might again split them, and
1483                          * it would make skb timestamp tracking considerably
1484                          * harder problem.
1485                          */
1486                         goto fallback;
1487                 }
1488
1489                 len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1490                 BUG_ON(len < 0);
1491                 BUG_ON(len > skb->len);
1492
1493                 /* MSS boundaries should be honoured or else pcount will
1494                  * severely break even though it makes things bit trickier.
1495                  * Optimize common case to avoid most of the divides
1496                  */
1497                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1498
1499                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1500                  * drop this restriction as unnecessary
1501                  */
1502                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1503                         goto fallback;
1504
1505                 if (len == mss) {
1506                         pcount = 1;
1507                 } else if (len < mss) {
1508                         goto noop;
1509                 } else {
1510                         pcount = len / mss;
1511                         len = pcount * mss;
1512                 }
1513         }
1514
1515         /* tcp_sacktag_one() won't SACK-tag ranges below snd_una */
1516         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->seq + len, tp->snd_una))
1517                 goto fallback;
1518
1519         if (!tcp_skb_shift(prev, skb, pcount, len))
1520                 goto fallback;
1521         if (!tcp_shifted_skb(sk, skb, state, pcount, len, mss, dup_sack))
1522                 goto out;
1523
1524         /* Hole filled allows collapsing with the next as well, this is very
1525          * useful when hole on every nth skb pattern happens
1526          */
1527         if (prev == tcp_write_queue_tail(sk))
1528                 goto out;
1529         skb = tcp_write_queue_next(sk, prev);
1530
1531         if (!skb_can_shift(skb) ||
1532             (skb == tcp_send_head(sk)) ||
1533             ((TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED) ||
1534             (mss != tcp_skb_seglen(skb)))
1535                 goto out;
1536
1537         len = skb->len;
1538         next_pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1539         if (tcp_skb_shift(prev, skb, next_pcount, len)) {
1540                 pcount += next_pcount;
1541                 tcp_shifted_skb(sk, skb, state, next_pcount, len, mss, 0);
1542         }
1543 out:
1544         state->fack_count += pcount;
1545         return prev;
1546
1547 noop:
1548         return skb;
1549
1550 fallback:
1551         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTFALLBACK);
1552         return NULL;
1553 }
1554
1555 static struct sk_buff *tcp_sacktag_walk(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1556                                         struct tcp_sack_block *next_dup,
1557                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1558                                         u32 start_seq, u32 end_seq,
1559                                         bool dup_sack_in)
1560 {
1561         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1562         struct sk_buff *tmp;
1563
1564         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1565                 int in_sack = 0;
1566                 bool dup_sack = dup_sack_in;
1567
1568                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1569                         break;
1570
1571                 /* queue is in-order => we can short-circuit the walk early */
1572                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq))
1573                         break;
1574
1575                 if (next_dup  &&
1576                     before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, next_dup->end_seq)) {
1577                         in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1578                                                         next_dup->start_seq,
1579                                                         next_dup->end_seq);
1580                         if (in_sack > 0)
1581                                 dup_sack = true;
1582                 }
1583
1584                 /* skb reference here is a bit tricky to get right, since
1585                  * shifting can eat and free both this skb and the next,
1586                  * so not even _safe variant of the loop is enough.
1587                  */
1588                 if (in_sack <= 0) {
1589                         tmp = tcp_shift_skb_data(sk, skb, state,
1590                                                  start_seq, end_seq, dup_sack);
1591                         if (tmp) {
1592                                 if (tmp != skb) {
1593                                         skb = tmp;
1594                                         continue;
1595                                 }
1596
1597                                 in_sack = 0;
1598                         } else {
1599                                 in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1600                                                                 start_seq,
1601                                                                 end_seq);
1602                         }
1603                 }
1604
1605                 if (unlikely(in_sack < 0))
1606                         break;
1607
1608                 if (in_sack) {
1609                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked =
1610                                 tcp_sacktag_one(sk,
1611                                                 state,
1612                                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1613                                                 TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1614                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq,
1615                                                 dup_sack,
1616                                                 tcp_skb_pcount(skb),
1617                                                 &skb->skb_mstamp);
1618                         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1619
1620                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1621                                     tcp_highest_sack_seq(tp)))
1622                                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1623                 }
1624
1625                 state->fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1626         }
1627         return skb;
1628 }
1629
1630 /* Avoid all extra work that is being done by sacktag while walking in
1631  * a normal way
1632  */
1633 static struct sk_buff *tcp_sacktag_skip(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1634                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1635                                         u32 skip_to_seq)
1636 {
1637         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1638                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1639                         break;
1640
1641                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, skip_to_seq))
1642                         break;
1643
1644                 state->fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1645         }
1646         return skb;
1647 }
1648
1649 static struct sk_buff *tcp_maybe_skipping_dsack(struct sk_buff *skb,
1650                                                 struct sock *sk,
1651                                                 struct tcp_sack_block *next_dup,
1652                                                 struct tcp_sacktag_state *state,
1653                                                 u32 skip_to_seq)
1654 {
1655         if (!next_dup)
1656                 return skb;
1657
1658         if (before(next_dup->start_seq, skip_to_seq)) {
1659                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, next_dup->start_seq);
1660                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, NULL, state,
1661                                        next_dup->start_seq, next_dup->end_seq,
1662                                        1);
1663         }
1664
1665         return skb;
1666 }
1667
1668 static int tcp_sack_cache_ok(const struct tcp_sock *tp, const struct tcp_sack_block *cache)
1669 {
1670         return cache < tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1671 }
1672
1673 static int
1674 tcp_sacktag_write_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1675                         u32 prior_snd_una, struct tcp_sacktag_state *state)
1676 {
1677         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1678         const unsigned char *ptr = (skb_transport_header(ack_skb) +
1679                                     TCP_SKB_CB(ack_skb)->sacked);
1680         struct tcp_sack_block_wire *sp_wire = (struct tcp_sack_block_wire *)(ptr+2);
1681         struct tcp_sack_block sp[TCP_NUM_SACKS];
1682         struct tcp_sack_block *cache;
1683         struct sk_buff *skb;
1684         int num_sacks = min(TCP_NUM_SACKS, (ptr[1] - TCPOLEN_SACK_BASE) >> 3);
1685         int used_sacks;
1686         bool found_dup_sack = false;
1687         int i, j;
1688         int first_sack_index;
1689
1690         state->flag = 0;
1691         state->reord = tp->packets_out;
1692
1693         if (!tp->sacked_out) {
1694                 if (WARN_ON(tp->fackets_out))
1695                         tp->fackets_out = 0;
1696                 tcp_highest_sack_reset(sk);
1697         }
1698
1699         found_dup_sack = tcp_check_dsack(sk, ack_skb, sp_wire,
1700                                          num_sacks, prior_snd_una);
1701         if (found_dup_sack) {
1702                 state->flag |= FLAG_DSACKING_ACK;
1703                 tp->delivered++; /* A spurious retransmission is delivered */
1704         }
1705
1706         /* Eliminate too old ACKs, but take into
1707          * account more or less fresh ones, they can
1708          * contain valid SACK info.
1709          */
1710         if (before(TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq, prior_snd_una - tp->max_window))
1711                 return 0;
1712
1713         if (!tp->packets_out)
1714                 goto out;
1715
1716         used_sacks = 0;
1717         first_sack_index = 0;
1718         for (i = 0; i < num_sacks; i++) {
1719                 bool dup_sack = !i && found_dup_sack;
1720
1721                 sp[used_sacks].start_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].start_seq);
1722                 sp[used_sacks].end_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].end_seq);
1723
1724                 if (!tcp_is_sackblock_valid(tp, dup_sack,
1725                                             sp[used_sacks].start_seq,
1726                                             sp[used_sacks].end_seq)) {
1727                         int mib_idx;
1728
1729                         if (dup_sack) {
1730                                 if (!tp->undo_marker)
1731                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDNOUNDO;
1732                                 else
1733                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDOLD;
1734                         } else {
1735                                 /* Don't count olds caused by ACK reordering */
1736                                 if ((TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq != tp->snd_una) &&
1737                                     !after(sp[used_sacks].end_seq, tp->snd_una))
1738                                         continue;
1739                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKDISCARD;
1740                         }
1741
1742                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
1743                         if (i == 0)
1744                                 first_sack_index = -1;
1745                         continue;
1746                 }
1747
1748                 /* Ignore very old stuff early */
1749                 if (!after(sp[used_sacks].end_seq, prior_snd_una)) {
1750                         if (i == 0)
1751                                 first_sack_index = -1;
1752                         continue;
1753                 }
1754
1755                 used_sacks++;
1756         }
1757
1758         /* order SACK blocks to allow in order walk of the retrans queue */
1759         for (i = used_sacks - 1; i > 0; i--) {
1760                 for (j = 0; j < i; j++) {
1761                         if (after(sp[j].start_seq, sp[j + 1].start_seq)) {
1762                                 swap(sp[j], sp[j + 1]);
1763
1764                                 /* Track where the first SACK block goes to */
1765                                 if (j == first_sack_index)
1766                                         first_sack_index = j + 1;
1767                         }
1768                 }
1769         }
1770
1771         skb = tcp_write_queue_head(sk);
1772         state->fack_count = 0;
1773         i = 0;
1774
1775         if (!tp->sacked_out) {
1776                 /* It's already past, so skip checking against it */
1777                 cache = tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1778         } else {
1779                 cache = tp->recv_sack_cache;
1780                 /* Skip empty blocks in at head of the cache */
1781                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !cache->start_seq &&
1782                        !cache->end_seq)
1783                         cache++;
1784         }
1785
1786         while (i < used_sacks) {
1787                 u32 start_seq = sp[i].start_seq;
1788                 u32 end_seq = sp[i].end_seq;
1789                 bool dup_sack = (found_dup_sack && (i == first_sack_index));
1790                 struct tcp_sack_block *next_dup = NULL;
1791
1792                 if (found_dup_sack && ((i + 1) == first_sack_index))
1793                         next_dup = &sp[i + 1];
1794
1795                 /* Skip too early cached blocks */
1796                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) &&
1797                        !before(start_seq, cache->end_seq))
1798                         cache++;
1799
1800                 /* Can skip some work by looking recv_sack_cache? */
1801                 if (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !dup_sack &&
1802                     after(end_seq, cache->start_seq)) {
1803
1804                         /* Head todo? */
1805                         if (before(start_seq, cache->start_seq)) {
1806                                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state,
1807                                                        start_seq);
1808                                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup,
1809                                                        state,
1810                                                        start_seq,
1811                                                        cache->start_seq,
1812                                                        dup_sack);
1813                         }
1814
1815                         /* Rest of the block already fully processed? */
1816                         if (!after(end_seq, cache->end_seq))
1817                                 goto advance_sp;
1818
1819                         skb = tcp_maybe_skipping_dsack(skb, sk, next_dup,
1820                                                        state,
1821                                                        cache->end_seq);
1822
1823                         /* ...tail remains todo... */
1824                         if (tcp_highest_sack_seq(tp) == cache->end_seq) {
1825                                 /* ...but better entrypoint exists! */
1826                                 skb = tcp_highest_sack(sk);
1827                                 if (!skb)
1828                                         break;
1829                                 state->fack_count = tp->fackets_out;
1830                                 cache++;
1831                                 goto walk;
1832                         }
1833
1834                         skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, cache->end_seq);
1835                         /* Check overlap against next cached too (past this one already) */
1836                         cache++;
1837                         continue;
1838                 }
1839
1840                 if (!before(start_seq, tcp_highest_sack_seq(tp))) {
1841                         skb = tcp_highest_sack(sk);
1842                         if (!skb)
1843                                 break;
1844                         state->fack_count = tp->fackets_out;
1845                 }
1846                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, start_seq);
1847
1848 walk:
1849                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup, state,
1850                                        start_seq, end_seq, dup_sack);
1851
1852 advance_sp:
1853                 i++;
1854         }
1855
1856         /* Clear the head of the cache sack blocks so we can skip it next time */
1857         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache) - used_sacks; i++) {
1858                 tp->recv_sack_cache[i].start_seq = 0;
1859                 tp->recv_sack_cache[i].end_seq = 0;
1860         }
1861         for (j = 0; j < used_sacks; j++)
1862                 tp->recv_sack_cache[i++] = sp[j];
1863
1864         if ((state->reord < tp->fackets_out) &&
1865             ((inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) || tp->undo_marker))
1866                 tcp_update_reordering(sk, tp->fackets_out - state->reord, 0);
1867
1868         tcp_verify_left_out(tp);
1869 out:
1870
1871 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
1872         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
1873         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
1874         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
1875         WARN_ON((int)tcp_packets_in_flight(tp) < 0);
1876 #endif
1877         return state->flag;
1878 }
1879
1880 /* Limits sacked_out so that sum with lost_out isn't ever larger than
1881  * packets_out. Returns false if sacked_out adjustement wasn't necessary.
1882  */
1883 static bool tcp_limit_reno_sacked(struct tcp_sock *tp)
1884 {
1885         u32 holes;
1886
1887         holes = max(tp->lost_out, 1U);
1888         holes = min(holes, tp->packets_out);
1889
1890         if ((tp->sacked_out + holes) > tp->packets_out) {
1891                 tp->sacked_out = tp->packets_out - holes;
1892                 return true;
1893         }
1894         return false;
1895 }
1896
1897 /* If we receive more dupacks than we expected counting segments
1898  * in assumption of absent reordering, interpret this as reordering.
1899  * The only another reason could be bug in receiver TCP.
1900  */
1901 static void tcp_check_reno_reordering(struct sock *sk, const int addend)
1902 {
1903         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1904         if (tcp_limit_reno_sacked(tp))
1905                 tcp_update_reordering(sk, tp->packets_out + addend, 0);
1906 }
1907
1908 /* Emulate SACKs for SACKless connection: account for a new dupack. */
1909
1910 static void tcp_add_reno_sack(struct sock *sk)
1911 {
1912         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1913         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
1914
1915         tp->sacked_out++;
1916         tcp_check_reno_reordering(sk, 0);
1917         if (tp->sacked_out > prior_sacked)
1918                 tp->delivered++; /* Some out-of-order packet is delivered */
1919         tcp_verify_left_out(tp);
1920 }
1921
1922 /* Account for ACK, ACKing some data in Reno Recovery phase. */
1923
1924 static void tcp_remove_reno_sacks(struct sock *sk, int acked)
1925 {
1926         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1927
1928         if (acked > 0) {
1929                 /* One ACK acked hole. The rest eat duplicate ACKs. */
1930                 tp->delivered += max_t(int, acked - tp->sacked_out, 1);
1931                 if (acked - 1 >= tp->sacked_out)
1932                         tp->sacked_out = 0;
1933                 else
1934                         tp->sacked_out -= acked - 1;
1935         }
1936         tcp_check_reno_reordering(sk, acked);
1937         tcp_verify_left_out(tp);
1938 }
1939
1940 static inline void tcp_reset_reno_sack(struct tcp_sock *tp)
1941 {
1942         tp->sacked_out = 0;
1943 }
1944
1945 void tcp_clear_retrans(struct tcp_sock *tp)
1946 {
1947         tp->retrans_out = 0;
1948         tp->lost_out = 0;
1949         tp->undo_marker = 0;
1950         tp->undo_retrans = -1;
1951         tp->fackets_out = 0;
1952         tp->sacked_out = 0;
1953 }
1954
1955 static inline void tcp_init_undo(struct tcp_sock *tp)
1956 {
1957         tp->undo_marker = tp->snd_una;
1958         /* Retransmission still in flight may cause DSACKs later. */
1959         tp->undo_retrans = tp->retrans_out ? : -1;
1960 }
1961
1962 /* Enter Loss state. If we detect SACK reneging, forget all SACK information
1963  * and reset tags completely, otherwise preserve SACKs. If receiver
1964  * dropped its ofo queue, we will know this due to reneging detection.
1965  */
1966 void tcp_enter_loss(struct sock *sk)
1967 {
1968         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1969         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1970         struct net *net = sock_net(sk);
1971         struct sk_buff *skb;
1972         bool new_recovery = icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_Recovery;
1973         bool is_reneg;                  /* is receiver reneging on SACKs? */
1974         bool mark_lost;
1975
1976         /* Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window. */
1977         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder ||
1978             !after(tp->high_seq, tp->snd_una) ||
1979             (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss && !icsk->icsk_retransmits)) {
1980                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1981                 tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
1982                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_LOSS);
1983                 tcp_init_undo(tp);
1984         }
1985         tp->snd_cwnd       = 1;
1986         tp->snd_cwnd_cnt   = 0;
1987         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1988
1989         tp->retrans_out = 0;
1990         tp->lost_out = 0;
1991
1992         if (tcp_is_reno(tp))
1993                 tcp_reset_reno_sack(tp);
1994
1995         skb = tcp_write_queue_head(sk);
1996         is_reneg = skb && (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED);
1997         if (is_reneg) {
1998                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSACKRENEGING);
1999                 tp->sacked_out = 0;
2000                 tp->fackets_out = 0;
2001                 /* Mark SACK reneging until we recover from this loss event. */
2002                 tp->is_sack_reneg = 1;
2003         }
2004         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2005
2006         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2007                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2008                         break;
2009
2010                 mark_lost = (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) ||
2011                              is_reneg);
2012                 if (mark_lost)
2013                         tcp_sum_lost(tp, skb);
2014                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= (~TCPCB_TAGBITS)|TCPCB_SACKED_ACKED;
2015                 if (mark_lost) {
2016                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_ACKED;
2017                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
2018                         tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
2019                         tp->retransmit_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2020                 }
2021         }
2022         tcp_verify_left_out(tp);
2023
2024         /* Timeout in disordered state after receiving substantial DUPACKs
2025          * suggests that the degree of reordering is over-estimated.
2026          */
2027         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder &&
2028             tp->sacked_out >= net->ipv4.sysctl_tcp_reordering)
2029                 tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
2030                                        net->ipv4.sysctl_tcp_reordering);
2031         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2032         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2033         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2034
2035         /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 1: retransmit SND.UNA if no previous
2036          * loss recovery is underway except recurring timeout(s) on
2037          * the same SND.UNA (sec 3.2). Disable F-RTO on path MTU probing
2038          */
2039         tp->frto = sysctl_tcp_frto &&
2040                    (new_recovery || icsk->icsk_retransmits) &&
2041                    !inet_csk(sk)->icsk_mtup.probe_size;
2042 }
2043
2044 /* If ACK arrived pointing to a remembered SACK, it means that our
2045  * remembered SACKs do not reflect real state of receiver i.e.
2046  * receiver _host_ is heavily congested (or buggy).
2047  *
2048  * To avoid big spurious retransmission bursts due to transient SACK
2049  * scoreboard oddities that look like reneging, we give the receiver a
2050  * little time (max(RTT/2, 10ms)) to send us some more ACKs that will
2051  * restore sanity to the SACK scoreboard. If the apparent reneging
2052  * persists until this RTO then we'll clear the SACK scoreboard.
2053  */
2054 static bool tcp_check_sack_reneging(struct sock *sk, int flag)
2055 {
2056         if (flag & FLAG_SACK_RENEGING) {
2057                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2058                 unsigned long delay = max(usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 4),
2059                                           msecs_to_jiffies(10));
2060
2061                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2062                                           delay, TCP_RTO_MAX);
2063                 return true;
2064         }
2065         return false;
2066 }
2067
2068 static inline int tcp_fackets_out(const struct tcp_sock *tp)
2069 {
2070         return tcp_is_reno(tp) ? tp->sacked_out + 1 : tp->fackets_out;
2071 }
2072
2073 /* Heurestics to calculate number of duplicate ACKs. There's no dupACKs
2074  * counter when SACK is enabled (without SACK, sacked_out is used for
2075  * that purpose).
2076  *
2077  * Instead, with FACK TCP uses fackets_out that includes both SACKed
2078  * segments up to the highest received SACK block so far and holes in
2079  * between them.
2080  *
2081  * With reordering, holes may still be in flight, so RFC3517 recovery
2082  * uses pure sacked_out (total number of SACKed segments) even though
2083  * it violates the RFC that uses duplicate ACKs, often these are equal
2084  * but when e.g. out-of-window ACKs or packet duplication occurs,
2085  * they differ. Since neither occurs due to loss, TCP should really
2086  * ignore them.
2087  */
2088 static inline int tcp_dupack_heuristics(const struct tcp_sock *tp)
2089 {
2090         return tcp_is_fack(tp) ? tp->fackets_out : tp->sacked_out + 1;
2091 }
2092
2093 static bool tcp_pause_early_retransmit(struct sock *sk, int flag)
2094 {
2095         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2096         unsigned long delay;
2097
2098         /* Delay early retransmit and entering fast recovery for
2099          * max(RTT/4, 2msec) unless ack has ECE mark, no RTT samples
2100          * available, or RTO is scheduled to fire first.
2101          */
2102         if (sysctl_tcp_early_retrans < 2 || sysctl_tcp_early_retrans > 3 ||
2103             (flag & FLAG_ECE) || !tp->srtt_us)
2104                 return false;
2105
2106         delay = max(usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 5),
2107                     msecs_to_jiffies(2));
2108
2109         if (!time_after(inet_csk(sk)->icsk_timeout, (jiffies + delay)))
2110                 return false;
2111
2112         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_EARLY_RETRANS, delay,
2113                                   TCP_RTO_MAX);
2114         return true;
2115 }
2116
2117 /* Linux NewReno/SACK/FACK/ECN state machine.
2118  * --------------------------------------
2119  *
2120  * "Open"       Normal state, no dubious events, fast path.
2121  * "Disorder"   In all the respects it is "Open",
2122  *              but requires a bit more attention. It is entered when
2123  *              we see some SACKs or dupacks. It is split of "Open"
2124  *              mainly to move some processing from fast path to slow one.
2125  * "CWR"        CWND was reduced due to some Congestion Notification event.
2126  *              It can be ECN, ICMP source quench, local device congestion.
2127  * "Recovery"   CWND was reduced, we are fast-retransmitting.
2128  * "Loss"       CWND was reduced due to RTO timeout or SACK reneging.
2129  *
2130  * tcp_fastretrans_alert() is entered:
2131  * - each incoming ACK, if state is not "Open"
2132  * - when arrived ACK is unusual, namely:
2133  *      * SACK
2134  *      * Duplicate ACK.
2135  *      * ECN ECE.
2136  *
2137  * Counting packets in flight is pretty simple.
2138  *
2139  *      in_flight = packets_out - left_out + retrans_out
2140  *
2141  *      packets_out is SND.NXT-SND.UNA counted in packets.
2142  *
2143  *      retrans_out is number of retransmitted segments.
2144  *
2145  *      left_out is number of segments left network, but not ACKed yet.
2146  *
2147  *              left_out = sacked_out + lost_out
2148  *
2149  *     sacked_out: Packets, which arrived to receiver out of order
2150  *                 and hence not ACKed. With SACKs this number is simply
2151  *                 amount of SACKed data. Even without SACKs
2152  *                 it is easy to give pretty reliable estimate of this number,
2153  *                 counting duplicate ACKs.
2154  *
2155  *       lost_out: Packets lost by network. TCP has no explicit
2156  *                 "loss notification" feedback from network (for now).
2157  *                 It means that this number can be only _guessed_.
2158  *                 Actually, it is the heuristics to predict lossage that
2159  *                 distinguishes different algorithms.
2160  *
2161  *      F.e. after RTO, when all the queue is considered as lost,
2162  *      lost_out = packets_out and in_flight = retrans_out.
2163  *
2164  *              Essentially, we have now two algorithms counting
2165  *              lost packets.
2166  *
2167  *              FACK: It is the simplest heuristics. As soon as we decided
2168  *              that something is lost, we decide that _all_ not SACKed
2169  *              packets until the most forward SACK are lost. I.e.
2170  *              lost_out = fackets_out - sacked_out and left_out = fackets_out.
2171  *              It is absolutely correct estimate, if network does not reorder
2172  *              packets. And it loses any connection to reality when reordering
2173  *              takes place. We use FACK by default until reordering
2174  *              is suspected on the path to this destination.
2175  *
2176  *              NewReno: when Recovery is entered, we assume that one segment
2177  *              is lost (classic Reno). While we are in Recovery and
2178  *              a partial ACK arrives, we assume that one more packet
2179  *              is lost (NewReno). This heuristics are the same in NewReno
2180  *              and SACK.
2181  *
2182  *  Imagine, that's all! Forget about all this shamanism about CWND inflation
2183  *  deflation etc. CWND is real congestion window, never inflated, changes
2184  *  only according to classic VJ rules.
2185  *
2186  * Really tricky (and requiring careful tuning) part of algorithm
2187  * is hidden in functions tcp_time_to_recover() and tcp_xmit_retransmit_queue().
2188  * The first determines the moment _when_ we should reduce CWND and,
2189  * hence, slow down forward transmission. In fact, it determines the moment
2190  * when we decide that hole is caused by loss, rather than by a reorder.
2191  *
2192  * tcp_xmit_retransmit_queue() decides, _what_ we should retransmit to fill
2193  * holes, caused by lost packets.
2194  *
2195  * And the most logically complicated part of algorithm is undo
2196  * heuristics. We detect false retransmits due to both too early
2197  * fast retransmit (reordering) and underestimated RTO, analyzing
2198  * timestamps and D-SACKs. When we detect that some segments were
2199  * retransmitted by mistake and CWND reduction was wrong, we undo
2200  * window reduction and abort recovery phase. This logic is hidden
2201  * inside several functions named tcp_try_undo_<something>.
2202  */
2203
2204 /* This function decides, when we should leave Disordered state
2205  * and enter Recovery phase, reducing congestion window.
2206  *
2207  * Main question: may we further continue forward transmission
2208  * with the same cwnd?
2209  */
2210 static bool tcp_time_to_recover(struct sock *sk, int flag)
2211 {
2212         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2213         __u32 packets_out;
2214         int tcp_reordering = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_reordering;
2215
2216         /* Trick#1: The loss is proven. */
2217         if (tp->lost_out)
2218                 return true;
2219
2220         /* Not-A-Trick#2 : Classic rule... */
2221         if (tcp_dupack_heuristics(tp) > tp->reordering)
2222                 return true;
2223
2224         /* Trick#4: It is still not OK... But will it be useful to delay
2225          * recovery more?
2226          */
2227         packets_out = tp->packets_out;
2228         if (packets_out <= tp->reordering &&
2229             tp->sacked_out >= max_t(__u32, packets_out/2, tcp_reordering) &&
2230             !tcp_may_send_now(sk)) {
2231                 /* We have nothing to send. This connection is limited
2232                  * either by receiver window or by application.
2233                  */
2234                 return true;
2235         }
2236
2237         /* If a thin stream is detected, retransmit after first
2238          * received dupack. Employ only if SACK is supported in order
2239          * to avoid possible corner-case series of spurious retransmissions
2240          * Use only if there are no unsent data.
2241          */
2242         if ((tp->thin_dupack || sysctl_tcp_thin_dupack) &&
2243             tcp_stream_is_thin(tp) && tcp_dupack_heuristics(tp) > 1 &&
2244             tcp_is_sack(tp) && !tcp_send_head(sk))
2245                 return true;
2246
2247         /* Trick#6: TCP early retransmit, per RFC5827.  To avoid spurious
2248          * retransmissions due to small network reorderings, we implement
2249          * Mitigation A.3 in the RFC and delay the retransmission for a short
2250          * interval if appropriate.
2251          */
2252         if (tp->do_early_retrans && !tp->retrans_out && tp->sacked_out &&
2253             (tp->packets_out >= (tp->sacked_out + 1) && tp->packets_out < 4) &&
2254             !tcp_may_send_now(sk))
2255                 return !tcp_pause_early_retransmit(sk, flag);
2256
2257         return false;
2258 }
2259
2260 /* Detect loss in event "A" above by marking head of queue up as lost.
2261  * For FACK or non-SACK(Reno) senders, the first "packets" number of segments
2262  * are considered lost. For RFC3517 SACK, a segment is considered lost if it
2263  * has at least tp->reordering SACKed seqments above it; "packets" refers to
2264  * the maximum SACKed segments to pass before reaching this limit.
2265  */
2266 static void tcp_mark_head_lost(struct sock *sk, int packets, int mark_head)
2267 {
2268         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2269         struct sk_buff *skb;
2270         int cnt, oldcnt, lost;
2271         unsigned int mss;
2272         /* Use SACK to deduce losses of new sequences sent during recovery */
2273         const u32 loss_high = tcp_is_sack(tp) ?  tp->snd_nxt : tp->high_seq;
2274
2275         WARN_ON(packets > tp->packets_out);
2276         if (tp->lost_skb_hint) {
2277                 skb = tp->lost_skb_hint;
2278                 cnt = tp->lost_cnt_hint;
2279                 /* Head already handled? */
2280                 if (mark_head && skb != tcp_write_queue_head(sk))
2281                         return;
2282         } else {
2283                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2284                 cnt = 0;
2285         }
2286
2287         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2288                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2289                         break;
2290                 /* TODO: do this better */
2291                 /* this is not the most efficient way to do this... */
2292                 tp->lost_skb_hint = skb;
2293                 tp->lost_cnt_hint = cnt;
2294
2295                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, loss_high))
2296                         break;
2297
2298                 oldcnt = cnt;
2299                 if (tcp_is_fack(tp) || tcp_is_reno(tp) ||
2300                     (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
2301                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
2302
2303                 if (cnt > packets) {
2304                         if ((tcp_is_sack(tp) && !tcp_is_fack(tp)) ||
2305                             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) ||
2306                             (oldcnt >= packets))
2307                                 break;
2308
2309                         mss = tcp_skb_mss(skb);
2310                         /* If needed, chop off the prefix to mark as lost. */
2311                         lost = (packets - oldcnt) * mss;
2312                         if (lost < skb->len &&
2313                             tcp_fragment(sk, skb, lost, mss, GFP_ATOMIC) < 0)
2314                                 break;
2315                         cnt = packets;
2316                 }
2317
2318                 tcp_skb_mark_lost(tp, skb);
2319
2320                 if (mark_head)
2321                         break;
2322         }
2323         tcp_verify_left_out(tp);
2324 }
2325
2326 /* Account newly detected lost packet(s) */
2327
2328 static void tcp_update_scoreboard(struct sock *sk, int fast_rexmit)
2329 {
2330         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2331
2332         if (tcp_is_reno(tp)) {
2333                 tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2334         } else if (tcp_is_fack(tp)) {
2335                 int lost = tp->fackets_out - tp->reordering;
2336                 if (lost <= 0)
2337                         lost = 1;
2338                 tcp_mark_head_lost(sk, lost, 0);
2339         } else {
2340                 int sacked_upto = tp->sacked_out - tp->reordering;
2341                 if (sacked_upto >= 0)
2342                         tcp_mark_head_lost(sk, sacked_upto, 0);
2343                 else if (fast_rexmit)
2344                         tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2345         }
2346 }
2347
2348 static bool tcp_tsopt_ecr_before(const struct tcp_sock *tp, u32 when)
2349 {
2350         return tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2351                before(tp->rx_opt.rcv_tsecr, when);
2352 }
2353
2354 /* skb is spurious retransmitted if the returned timestamp echo
2355  * reply is prior to the skb transmission time
2356  */
2357 static bool tcp_skb_spurious_retrans(const struct tcp_sock *tp,
2358                                      const struct sk_buff *skb)
2359 {
2360         return (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS) &&
2361                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tcp_skb_timestamp(skb));
2362 }
2363
2364 /* Nothing was retransmitted or returned timestamp is less
2365  * than timestamp of the first retransmission.
2366  */
2367 static inline bool tcp_packet_delayed(const struct tcp_sock *tp)
2368 {
2369         return !tp->retrans_stamp ||
2370                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tp->retrans_stamp);
2371 }
2372
2373 /* Undo procedures. */
2374
2375 /* We can clear retrans_stamp when there are no retransmissions in the
2376  * window. It would seem that it is trivially available for us in
2377  * tp->retrans_out, however, that kind of assumptions doesn't consider
2378  * what will happen if errors occur when sending retransmission for the
2379  * second time. ...It could the that such segment has only
2380  * TCPCB_EVER_RETRANS set at the present time. It seems that checking
2381  * the head skb is enough except for some reneging corner cases that
2382  * are not worth the effort.
2383  *
2384  * Main reason for all this complexity is the fact that connection dying
2385  * time now depends on the validity of the retrans_stamp, in particular,
2386  * that successive retransmissions of a segment must not advance
2387  * retrans_stamp under any conditions.
2388  */
2389 static bool tcp_any_retrans_done(const struct sock *sk)
2390 {
2391         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2392         struct sk_buff *skb;
2393
2394         if (tp->retrans_out)
2395                 return true;
2396
2397         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2398         if (unlikely(skb && TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS))
2399                 return true;
2400
2401         return false;
2402 }
2403
2404 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
2405 static void DBGUNDO(struct sock *sk, const char *msg)
2406 {
2407         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2408         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
2409
2410         if (sk->sk_family == AF_INET) {
2411                 pr_debug("Undo %s %pI4/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2412                          msg,
2413                          &inet->inet_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2414                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2415                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2416                          tp->packets_out);
2417         }
2418 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
2419         else if (sk->sk_family == AF_INET6) {
2420                 pr_debug("Undo %s %pI6/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2421                          msg,
2422                          &sk->sk_v6_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2423                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2424                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2425                          tp->packets_out);
2426         }
2427 #endif
2428 }
2429 #else
2430 #define DBGUNDO(x...) do { } while (0)
2431 #endif
2432
2433 static void tcp_undo_cwnd_reduction(struct sock *sk, bool unmark_loss)
2434 {
2435         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2436
2437         if (unmark_loss) {
2438                 struct sk_buff *skb;
2439
2440                 tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2441                         if (skb == tcp_send_head(sk))
2442                                 break;
2443                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2444                 }
2445                 tp->lost_out = 0;
2446                 tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2447         }
2448
2449         if (tp->prior_ssthresh) {
2450                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2451
2452                 if (icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd)
2453                         tp->snd_cwnd = icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd(sk);
2454                 else
2455                         tp->snd_cwnd = max(tp->snd_cwnd, tp->snd_ssthresh << 1);
2456
2457                 if (tp->prior_ssthresh > tp->snd_ssthresh) {
2458                         tp->snd_ssthresh = tp->prior_ssthresh;
2459                         tcp_ecn_withdraw_cwr(tp);
2460                 }
2461         }
2462         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2463         tp->undo_marker = 0;
2464 }
2465
2466 static inline bool tcp_may_undo(const struct tcp_sock *tp)
2467 {
2468         return tp->undo_marker && (!tp->undo_retrans || tcp_packet_delayed(tp));
2469 }
2470
2471 /* People celebrate: "We love our President!" */
2472 static bool tcp_try_undo_recovery(struct sock *sk)
2473 {
2474         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2475
2476         if (tcp_may_undo(tp)) {
2477                 int mib_idx;
2478
2479                 /* Happy end! We did not retransmit anything
2480                  * or our original transmission succeeded.
2481                  */
2482                 DBGUNDO(sk, inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss ? "loss" : "retrans");
2483                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2484                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
2485                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO;
2486                 else
2487                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFULLUNDO;
2488
2489                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2490         }
2491         if (tp->snd_una == tp->high_seq && tcp_is_reno(tp)) {
2492                 /* Hold old state until something *above* high_seq
2493                  * is ACKed. For Reno it is MUST to prevent false
2494                  * fast retransmits (RFC2582). SACK TCP is safe. */
2495                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2496                         tp->retrans_stamp = 0;
2497                 return true;
2498         }
2499         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2500         tp->is_sack_reneg = 0;
2501         return false;
2502 }
2503
2504 /* Try to undo cwnd reduction, because D-SACKs acked all retransmitted data */
2505 static bool tcp_try_undo_dsack(struct sock *sk)
2506 {
2507         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2508
2509         if (tp->undo_marker && !tp->undo_retrans) {
2510                 DBGUNDO(sk, "D-SACK");
2511                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2512                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKUNDO);
2513                 return true;
2514         }
2515         return false;
2516 }
2517
2518 /* Undo during loss recovery after partial ACK or using F-RTO. */
2519 static bool tcp_try_undo_loss(struct sock *sk, bool frto_undo)
2520 {
2521         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2522
2523         if (frto_undo || tcp_may_undo(tp)) {
2524                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2525
2526                 DBGUNDO(sk, "partial loss");
2527                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO);
2528                 if (frto_undo)
2529                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2530                                         LINUX_MIB_TCPSPURIOUSRTOS);
2531                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2532                 if (frto_undo || tcp_is_sack(tp)) {
2533                         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2534                         tp->is_sack_reneg = 0;
2535                 }
2536                 return true;
2537         }
2538         return false;
2539 }
2540
2541 /* The cwnd reduction in CWR and Recovery uses the PRR algorithm in RFC 6937.
2542  * It computes the number of packets to send (sndcnt) based on packets newly
2543  * delivered:
2544  *   1) If the packets in flight is larger than ssthresh, PRR spreads the
2545  *      cwnd reductions across a full RTT.
2546  *   2) Otherwise PRR uses packet conservation to send as much as delivered.
2547  *      But when the retransmits are acked without further losses, PRR
2548  *      slow starts cwnd up to ssthresh to speed up the recovery.
2549  */
2550 static void tcp_init_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2551 {
2552         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2553
2554         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2555         tp->tlp_high_seq = 0;
2556         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2557         tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
2558         tp->prr_delivered = 0;
2559         tp->prr_out = 0;
2560         tp->snd_ssthresh = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2561         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2562 }
2563
2564 static void tcp_cwnd_reduction(struct sock *sk, int newly_acked_sacked,
2565                                int flag)
2566 {
2567         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2568         int sndcnt = 0;
2569         int delta = tp->snd_ssthresh - tcp_packets_in_flight(tp);
2570
2571         if (newly_acked_sacked <= 0 || WARN_ON_ONCE(!tp->prior_cwnd))
2572                 return;
2573
2574         tp->prr_delivered += newly_acked_sacked;
2575         if (delta < 0) {
2576                 u64 dividend = (u64)tp->snd_ssthresh * tp->prr_delivered +
2577                                tp->prior_cwnd - 1;
2578                 sndcnt = div_u64(dividend, tp->prior_cwnd) - tp->prr_out;
2579         } else if ((flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED) &&
2580                    !(flag & FLAG_LOST_RETRANS)) {
2581                 sndcnt = min_t(int, delta,
2582                                max_t(int, tp->prr_delivered - tp->prr_out,
2583                                      newly_acked_sacked) + 1);
2584         } else {
2585                 sndcnt = min(delta, newly_acked_sacked);
2586         }
2587         /* Force a fast retransmit upon entering fast recovery */
2588         sndcnt = max(sndcnt, (tp->prr_out ? 0 : 1));
2589         tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + sndcnt;
2590 }
2591
2592 static inline void tcp_end_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2593 {
2594         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2595
2596         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
2597                 return;
2598
2599         /* Reset cwnd to ssthresh in CWR or Recovery (unless it's undone) */
2600         if (tp->snd_ssthresh < TCP_INFINITE_SSTHRESH &&
2601             (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_CWR || tp->undo_marker)) {
2602                 tp->snd_cwnd = tp->snd_ssthresh;
2603                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2604         }
2605         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_COMPLETE_CWR);
2606 }
2607
2608 /* Enter CWR state. Disable cwnd undo since congestion is proven with ECN */
2609 void tcp_enter_cwr(struct sock *sk)
2610 {
2611         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2612
2613         tp->prior_ssthresh = 0;
2614         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
2615                 tp->undo_marker = 0;
2616                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2617                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
2618         }
2619 }
2620 EXPORT_SYMBOL(tcp_enter_cwr);
2621
2622 static void tcp_try_keep_open(struct sock *sk)
2623 {
2624         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2625         int state = TCP_CA_Open;
2626
2627         if (tcp_left_out(tp) || tcp_any_retrans_done(sk))
2628                 state = TCP_CA_Disorder;
2629
2630         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != state) {
2631                 tcp_set_ca_state(sk, state);
2632                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2633         }
2634 }
2635
2636 static void tcp_try_to_open(struct sock *sk, int flag)
2637 {
2638         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2639
2640         tcp_verify_left_out(tp);
2641
2642         if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2643                 tp->retrans_stamp = 0;
2644
2645         if (flag & FLAG_ECE)
2646                 tcp_enter_cwr(sk);
2647
2648         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR) {
2649                 tcp_try_keep_open(sk);
2650         }
2651 }
2652
2653 static void tcp_mtup_probe_failed(struct sock *sk)
2654 {
2655         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2656
2657         icsk->icsk_mtup.search_high = icsk->icsk_mtup.probe_size - 1;
2658         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2659         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPFAIL);
2660 }
2661
2662 static void tcp_mtup_probe_success(struct sock *sk)
2663 {
2664         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2665         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2666         u64 val;
2667
2668         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2669
2670         val = (u64)tp->snd_cwnd * tcp_mss_to_mtu(sk, tp->mss_cache);
2671         do_div(val, icsk->icsk_mtup.probe_size);
2672         WARN_ON_ONCE((u32)val != val);
2673         tp->snd_cwnd = max_t(u32, 1U, val);
2674
2675         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2676         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2677         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2678
2679         icsk->icsk_mtup.search_low = icsk->icsk_mtup.probe_size;
2680         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2681         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
2682         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPSUCCESS);
2683 }
2684
2685 /* Do a simple retransmit without using the backoff mechanisms in
2686  * tcp_timer. This is used for path mtu discovery.
2687  * The socket is already locked here.
2688  */
2689 void tcp_simple_retransmit(struct sock *sk)
2690 {
2691         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2692         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2693         struct sk_buff *skb;
2694         unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2695         u32 prior_lost = tp->lost_out;
2696
2697         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2698                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2699                         break;
2700                 if (tcp_skb_seglen(skb) > mss &&
2701                     !(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
2702                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2703                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
2704                                 tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
2705                         }
2706                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
2707                 }
2708         }
2709
2710         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2711
2712         if (prior_lost == tp->lost_out)
2713                 return;
2714
2715         if (tcp_is_reno(tp))
2716                 tcp_limit_reno_sacked(tp);
2717
2718         tcp_verify_left_out(tp);
2719
2720         /* Don't muck with the congestion window here.
2721          * Reason is that we do not increase amount of _data_
2722          * in network, but units changed and effective
2723          * cwnd/ssthresh really reduced now.
2724          */
2725         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) {
2726                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2727                 tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2728                 tp->prior_ssthresh = 0;
2729                 tp->undo_marker = 0;
2730                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2731         }
2732         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2733 }
2734 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
2735
2736 static void tcp_enter_recovery(struct sock *sk, bool ece_ack)
2737 {
2738         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2739         int mib_idx;
2740
2741         if (tcp_is_reno(tp))
2742                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENORECOVERY;
2743         else
2744                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKRECOVERY;
2745
2746         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2747
2748         tp->prior_ssthresh = 0;
2749         tcp_init_undo(tp);
2750
2751         if (!tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
2752                 if (!ece_ack)
2753                         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2754                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2755         }
2756         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Recovery);
2757 }
2758
2759 /* Process an ACK in CA_Loss state. Move to CA_Open if lost data are
2760  * recovered or spurious. Otherwise retransmits more on partial ACKs.
2761  */
2762 static void tcp_process_loss(struct sock *sk, int flag, bool is_dupack,
2763                              int *rexmit)
2764 {
2765         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2766         bool recovered = !before(tp->snd_una, tp->high_seq);
2767
2768         if ((flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED) &&
2769             tcp_try_undo_loss(sk, false))
2770                 return;
2771
2772         if (tp->frto) { /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 (sack enhanced version). */
2773                 /* Step 3.b. A timeout is spurious if not all data are
2774                  * lost, i.e., never-retransmitted data are (s)acked.
2775                  */
2776                 if ((flag & FLAG_ORIG_SACK_ACKED) &&
2777                     tcp_try_undo_loss(sk, true))
2778                         return;
2779
2780                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq)) {
2781                         if (flag & FLAG_DATA_SACKED || is_dupack)
2782                                 tp->frto = 0; /* Step 3.a. loss was real */
2783                 } else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED && !recovered) {
2784                         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2785                         /* Step 2.b. Try send new data (but deferred until cwnd
2786                          * is updated in tcp_ack()). Otherwise fall back to
2787                          * the conventional recovery.
2788                          */
2789                         if (tcp_send_head(sk) &&
2790                             after(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt)) {
2791                                 *rexmit = REXMIT_NEW;
2792                                 return;
2793                         }
2794                         tp->frto = 0;
2795                 }
2796         }
2797
2798         if (recovered) {
2799                 /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 2.a and 1st part of step 3.a */
2800                 tcp_try_undo_recovery(sk);
2801                 return;
2802         }
2803         if (tcp_is_reno(tp)) {
2804                 /* A Reno DUPACK means new data in F-RTO step 2.b above are
2805                  * delivered. Lower inflight to clock out (re)tranmissions.
2806                  */
2807                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq) && is_dupack)
2808                         tcp_add_reno_sack(sk);
2809                 else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2810                         tcp_reset_reno_sack(tp);
2811         }
2812         *rexmit = REXMIT_LOST;
2813 }
2814
2815 /* Undo during fast recovery after partial ACK. */
2816 static bool tcp_try_undo_partial(struct sock *sk, const int acked)
2817 {
2818         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2819
2820         if (tp->undo_marker && tcp_packet_delayed(tp)) {
2821                 /* Plain luck! Hole if filled with delayed
2822                  * packet, rather than with a retransmit.
2823                  */
2824                 tcp_update_reordering(sk, tcp_fackets_out(tp) + acked, 1);
2825
2826                 /* We are getting evidence that the reordering degree is higher
2827                  * than we realized. If there are no retransmits out then we
2828                  * can undo. Otherwise we clock out new packets but do not
2829                  * mark more packets lost or retransmit more.
2830                  */
2831                 if (tp->retrans_out)
2832                         return true;
2833
2834                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2835                         tp->retrans_stamp = 0;
2836
2837                 DBGUNDO(sk, "partial recovery");
2838                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2839                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPARTIALUNDO);
2840                 tcp_try_keep_open(sk);
2841                 return true;
2842         }
2843         return false;
2844 }
2845
2846 /* Process an event, which can update packets-in-flight not trivially.
2847  * Main goal of this function is to calculate new estimate for left_out,
2848  * taking into account both packets sitting in receiver's buffer and
2849  * packets lost by network.
2850  *
2851  * Besides that it updates the congestion state when packet loss or ECN
2852  * is detected. But it does not reduce the cwnd, it is done by the
2853  * congestion control later.
2854  *
2855  * It does _not_ decide what to send, it is made in function
2856  * tcp_xmit_retransmit_queue().
2857  */
2858 static void tcp_fastretrans_alert(struct sock *sk, const int acked,
2859                                   bool is_dupack, int *ack_flag, int *rexmit)
2860 {
2861         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2862         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2863         int fast_rexmit = 0, flag = *ack_flag;
2864         bool do_lost = is_dupack || ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
2865                                     (tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering));
2866
2867         if (!tp->packets_out && tp->sacked_out)
2868                 tp->sacked_out = 0;
2869         if (!tp->sacked_out && tp->fackets_out)
2870                 tp->fackets_out = 0;
2871
2872         /* Now state machine starts.
2873          * A. ECE, hence prohibit cwnd undoing, the reduction is required. */
2874         if (flag & FLAG_ECE)
2875                 tp->prior_ssthresh = 0;
2876
2877         /* B. In all the states check for reneging SACKs. */
2878         if (tcp_check_sack_reneging(sk, flag))
2879                 return;
2880
2881         /* C. Check consistency of the current state. */
2882         tcp_verify_left_out(tp);
2883
2884         /* D. Check state exit conditions. State can be terminated
2885          *    when high_seq is ACKed. */
2886         if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
2887                 WARN_ON(tp->retrans_out != 0);
2888                 tp->retrans_stamp = 0;
2889         } else if (!before(tp->snd_una, tp->high_seq)) {
2890                 switch (icsk->icsk_ca_state) {
2891                 case TCP_CA_CWR:
2892                         /* CWR is to be held something *above* high_seq
2893                          * is ACKed for CWR bit to reach receiver. */
2894                         if (tp->snd_una != tp->high_seq) {
2895                                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2896                                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2897                         }
2898                         break;
2899
2900                 case TCP_CA_Recovery:
2901                         if (tcp_is_reno(tp))
2902                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2903                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
2904                                 return;
2905                         tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2906                         break;
2907                 }
2908         }
2909
2910         /* Use RACK to detect loss */
2911         if (sysctl_tcp_recovery & TCP_RACK_LOST_RETRANS &&
2912             tcp_rack_mark_lost(sk)) {
2913                 flag |= FLAG_LOST_RETRANS;
2914                 *ack_flag |= FLAG_LOST_RETRANS;
2915         }
2916
2917         /* E. Process state. */
2918         switch (icsk->icsk_ca_state) {
2919         case TCP_CA_Recovery:
2920                 if (!(flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) {
2921                         if (tcp_is_reno(tp) && is_dupack)
2922                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2923                 } else {
2924                         if (tcp_try_undo_partial(sk, acked))
2925                                 return;
2926                         /* Partial ACK arrived. Force fast retransmit. */
2927                         do_lost = tcp_is_reno(tp) ||
2928                                   tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering;
2929                 }
2930                 if (tcp_try_undo_dsack(sk)) {
2931                         tcp_try_keep_open(sk);
2932                         return;
2933                 }
2934                 break;
2935         case TCP_CA_Loss:
2936                 tcp_process_loss(sk, flag, is_dupack, rexmit);
2937                 if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open &&
2938                     !(flag & FLAG_LOST_RETRANS))
2939                         return;
2940                 /* Change state if cwnd is undone or retransmits are lost */
2941         default:
2942                 if (tcp_is_reno(tp)) {
2943                         if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2944                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2945                         if (is_dupack)
2946                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2947                 }
2948
2949                 if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder)
2950                         tcp_try_undo_dsack(sk);
2951
2952                 if (!tcp_time_to_recover(sk, flag)) {
2953                         tcp_try_to_open(sk, flag);
2954                         return;
2955                 }
2956
2957                 /* MTU probe failure: don't reduce cwnd */
2958                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR &&
2959                     icsk->icsk_mtup.probe_size &&
2960                     tp->snd_una == tp->mtu_probe.probe_seq_start) {
2961                         tcp_mtup_probe_failed(sk);
2962                         /* Restores the reduction we did in tcp_mtup_probe() */
2963                         tp->snd_cwnd++;
2964                         tcp_simple_retransmit(sk);
2965                         return;
2966                 }
2967
2968                 /* Otherwise enter Recovery state */
2969                 tcp_enter_recovery(sk, (flag & FLAG_ECE));
2970                 fast_rexmit = 1;
2971         }
2972
2973         if (do_lost)
2974                 tcp_update_scoreboard(sk, fast_rexmit);
2975         *rexmit = REXMIT_LOST;
2976 }
2977
2978 static void tcp_update_rtt_min(struct sock *sk, u32 rtt_us)
2979 {
2980         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2981         u32 wlen = sysctl_tcp_min_rtt_wlen * HZ;
2982
2983         minmax_running_min(&tp->rtt_min, wlen, tcp_time_stamp,
2984                            rtt_us ? : jiffies_to_usecs(1));
2985 }
2986
2987 static inline bool tcp_ack_update_rtt(struct sock *sk, const int flag,
2988                                       long seq_rtt_us, long sack_rtt_us,
2989                                       long ca_rtt_us)
2990 {
2991         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2992
2993         /* Prefer RTT measured from ACK's timing to TS-ECR. This is because
2994          * broken middle-boxes or peers may corrupt TS-ECR fields. But
2995          * Karn's algorithm forbids taking RTT if some retransmitted data
2996          * is acked (RFC6298).
2997          */
2998         if (seq_rtt_us < 0)
2999                 seq_rtt_us = sack_rtt_us;
3000
3001         /* RTTM Rule: A TSecr value received in a segment is used to
3002          * update the averaged RTT measurement only if the segment
3003          * acknowledges some new data, i.e., only if it advances the
3004          * left edge of the send window.
3005          * See draft-ietf-tcplw-high-performance-00, section 3.3.
3006          */
3007         if (seq_rtt_us < 0 && tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
3008             flag & FLAG_ACKED)
3009                 seq_rtt_us = ca_rtt_us = jiffies_to_usecs(tcp_time_stamp -
3010                                                           tp->rx_opt.rcv_tsecr);
3011         if (seq_rtt_us < 0)
3012                 return false;
3013
3014         /* ca_rtt_us >= 0 is counting on the invariant that ca_rtt_us is
3015          * always taken together with ACK, SACK, or TS-opts. Any negative
3016          * values will be skipped with the seq_rtt_us < 0 check above.
3017          */
3018         tcp_update_rtt_min(sk, ca_rtt_us);
3019         tcp_rtt_estimator(sk, seq_rtt_us);
3020         tcp_set_rto(sk);
3021
3022         /* RFC6298: only reset backoff on valid RTT measurement. */
3023         inet_csk(sk)->icsk_backoff = 0;
3024         return true;
3025 }
3026
3027 /* Compute time elapsed between (last) SYNACK and the ACK completing 3WHS. */
3028 void tcp_synack_rtt_meas(struct sock *sk, struct request_sock *req)
3029 {
3030         long rtt_us = -1L;
3031
3032         if (req && !req->num_retrans && tcp_rsk(req)->snt_synack.v64) {
3033                 struct skb_mstamp now;
3034
3035                 skb_mstamp_get(&now);
3036                 rtt_us = skb_mstamp_us_delta(&now, &tcp_rsk(req)->snt_synack);
3037         }
3038
3039         tcp_ack_update_rtt(sk, FLAG_SYN_ACKED, rtt_us, -1L, rtt_us);
3040 }
3041
3042
3043 static void tcp_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked)
3044 {
3045         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3046
3047         icsk->icsk_ca_ops->cong_avoid(sk, ack, acked);
3048         tcp_sk(sk)->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
3049 }
3050
3051 /* Restart timer after forward progress on connection.
3052  * RFC2988 recommends to restart timer to now+rto.
3053  */
3054 void tcp_rearm_rto(struct sock *sk)
3055 {
3056         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3057         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3058
3059         /* If the retrans timer is currently being used by Fast Open
3060          * for SYN-ACK retrans purpose, stay put.
3061          */
3062         if (tp->fastopen_rsk)
3063                 return;
3064
3065         if (!tp->packets_out) {
3066                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS);
3067         } else {
3068                 u32 rto = inet_csk(sk)->icsk_rto;
3069                 /* Offset the time elapsed after installing regular RTO */
3070                 if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS ||
3071                     icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
3072                         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_head(sk);
3073                         const u32 rto_time_stamp =
3074                                 tcp_skb_timestamp(skb) + rto;
3075                         s32 delta = (s32)(rto_time_stamp - tcp_time_stamp);
3076                         /* delta may not be positive if the socket is locked
3077                          * when the retrans timer fires and is rescheduled.
3078                          */
3079                         rto = max(delta, 1);
3080                 }
3081                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS, rto,
3082                                           TCP_RTO_MAX);
3083         }
3084 }
3085
3086 /* This function is called when the delayed ER timer fires. TCP enters
3087  * fast recovery and performs fast-retransmit.
3088  */
3089 void tcp_resume_early_retransmit(struct sock *sk)
3090 {
3091         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3092
3093         tcp_rearm_rto(sk);
3094
3095         /* Stop if ER is disabled after the delayed ER timer is scheduled */
3096         if (!tp->do_early_retrans)
3097                 return;
3098
3099         tcp_enter_recovery(sk, false);
3100         tcp_update_scoreboard(sk, 1);
3101         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3102 }
3103
3104 /* If we get here, the whole TSO packet has not been acked. */
3105 static u32 tcp_tso_acked(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3106 {
3107         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3108         u32 packets_acked;
3109
3110         BUG_ON(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una));
3111
3112         packets_acked = tcp_skb_pcount(skb);
3113         if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3114                 return 0;
3115         packets_acked -= tcp_skb_pcount(skb);
3116
3117         if (packets_acked) {
3118                 BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) == 0);
3119                 BUG_ON(!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq));
3120         }
3121
3122         return packets_acked;
3123 }
3124
3125 static void tcp_ack_tstamp(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
3126                            u32 prior_snd_una)
3127 {
3128         const struct skb_shared_info *shinfo;
3129
3130         /* Avoid cache line misses to get skb_shinfo() and shinfo->tx_flags */
3131         if (likely(!TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack))
3132                 return;
3133
3134         shinfo = skb_shinfo(skb);
3135         if (!before(shinfo->tskey, prior_snd_una) &&
3136             before(shinfo->tskey, tcp_sk(sk)->snd_una))
3137                 __skb_tstamp_tx(skb, NULL, sk, SCM_TSTAMP_ACK);
3138 }
3139
3140 /* Remove acknowledged frames from the retransmission queue. If our packet
3141  * is before the ack sequence we can discard it as it's confirmed to have
3142  * arrived at the other end.
3143  */
3144 static int tcp_clean_rtx_queue(struct sock *sk, int prior_fackets,
3145                                u32 prior_snd_una, int *acked,
3146                                struct tcp_sacktag_state *sack,
3147                                struct skb_mstamp *now)
3148 {
3149         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3150         struct skb_mstamp first_ackt, last_ackt;
3151         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3152         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
3153         u32 reord = tp->packets_out;
3154         bool fully_acked = true;
3155         long sack_rtt_us = -1L;
3156         long seq_rtt_us = -1L;
3157         long ca_rtt_us = -1L;
3158         struct sk_buff *skb;
3159         u32 pkts_acked = 0;
3160         u32 last_in_flight = 0;
3161         bool rtt_update;
3162         int flag = 0;
3163
3164         first_ackt.v64 = 0;
3165
3166         while ((skb = tcp_write_queue_head(sk)) && skb != tcp_send_head(sk)) {
3167                 struct tcp_skb_cb *scb = TCP_SKB_CB(skb);
3168                 u8 sacked = scb->sacked;
3169                 u32 acked_pcount;
3170
3171                 tcp_ack_tstamp(sk, skb, prior_snd_una);
3172
3173                 /* Determine how many packets and what bytes were acked, tso and else */
3174                 if (after(scb->end_seq, tp->snd_una)) {
3175                         if (tcp_skb_pcount(skb) == 1 ||
3176                             !after(tp->snd_una, scb->seq))
3177                                 break;
3178
3179                         acked_pcount = tcp_tso_acked(sk, skb);
3180                         if (!acked_pcount)
3181                                 break;
3182                         fully_acked = false;
3183                 } else {
3184                         /* Speedup tcp_unlink_write_queue() and next loop */
3185                         prefetchw(skb->next);
3186                         acked_pcount = tcp_skb_pcount(skb);
3187                 }
3188
3189                 if (unlikely(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
3190                         if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
3191                                 tp->retrans_out -= acked_pcount;
3192                         flag |= FLAG_RETRANS_DATA_ACKED;
3193                 } else if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
3194                         last_ackt = skb->skb_mstamp;
3195                         WARN_ON_ONCE(last_ackt.v64 == 0);
3196                         if (!first_ackt.v64)
3197                                 first_ackt = last_ackt;
3198
3199                         last_in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight;
3200                         reord = min(pkts_acked, reord);
3201                         if (!after(scb->end_seq, tp->high_seq))
3202                                 flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3203                 }
3204
3205                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) {
3206                         tp->sacked_out -= acked_pcount;
3207                 } else if (tcp_is_sack(tp)) {
3208                         tp->delivered += acked_pcount;
3209                         if (!tcp_skb_spurious_retrans(tp, skb))
3210                                 tcp_rack_advance(tp, &skb->skb_mstamp, sacked);
3211                 }
3212                 if (sacked & TCPCB_LOST)
3213                         tp->lost_out -= acked_pcount;
3214
3215                 tp->packets_out -= acked_pcount;
3216                 pkts_acked += acked_pcount;
3217                 tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, sack->rate);
3218
3219                 /* Initial outgoing SYN's get put onto the write_queue
3220                  * just like anything else we transmit.  It is not
3221                  * true data, and if we misinform our callers that
3222                  * this ACK acks real data, we will erroneously exit
3223                  * connection startup slow start one packet too
3224                  * quickly.  This is severely frowned upon behavior.
3225                  */
3226                 if (likely(!(scb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
3227                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
3228                 } else {
3229                         flag |= FLAG_SYN_ACKED;
3230                         tp->retrans_stamp = 0;
3231                 }
3232
3233                 if (!fully_acked)
3234                         break;
3235
3236                 tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
3237                 sk_wmem_free_skb(sk, skb);
3238                 if (unlikely(skb == tp->retransmit_skb_hint))
3239                         tp->retransmit_skb_hint = NULL;
3240                 if (unlikely(skb == tp->lost_skb_hint))
3241                         tp->lost_skb_hint = NULL;
3242         }
3243
3244         if (likely(between(tp->snd_up, prior_snd_una, tp->snd_una)))
3245                 tp->snd_up = tp->snd_una;
3246
3247         if (skb && (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
3248                 flag |= FLAG_SACK_RENEGING;
3249
3250         if (likely(first_ackt.v64) && !(flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)) {
3251                 seq_rtt_us = skb_mstamp_us_delta(now, &first_ackt);
3252                 ca_rtt_us = skb_mstamp_us_delta(now, &last_ackt);
3253         }
3254         if (sack->first_sackt.v64) {
3255                 sack_rtt_us = skb_mstamp_us_delta(now, &sack->first_sackt);
3256                 ca_rtt_us = skb_mstamp_us_delta(now, &sack->last_sackt);
3257         }
3258         sack->rate->rtt_us = ca_rtt_us; /* RTT of last (S)ACKed packet, or -1 */
3259         rtt_update = tcp_ack_update_rtt(sk, flag, seq_rtt_us, sack_rtt_us,
3260                                         ca_rtt_us);
3261
3262         if (flag & FLAG_ACKED) {
3263                 tcp_rearm_rto(sk);
3264                 if (unlikely(icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3265                              !after(tp->mtu_probe.probe_seq_end, tp->snd_una))) {
3266                         tcp_mtup_probe_success(sk);
3267                 }
3268
3269                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3270                         tcp_remove_reno_sacks(sk, pkts_acked);
3271
3272                         /* If any of the cumulatively ACKed segments was
3273                          * retransmitted, non-SACK case cannot confirm that
3274                          * progress was due to original transmission due to
3275                          * lack of TCPCB_SACKED_ACKED bits even if some of
3276                          * the packets may have been never retransmitted.
3277                          */
3278                         if (flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)
3279                                 flag &= ~FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3280                 } else {
3281                         int delta;
3282
3283                         /* Non-retransmitted hole got filled? That's reordering */
3284                         if (reord < prior_fackets && reord <= tp->fackets_out)
3285                                 tcp_update_reordering(sk, tp->fackets_out - reord, 0);
3286
3287                         delta = tcp_is_fack(tp) ? pkts_acked :
3288                                                   prior_sacked - tp->sacked_out;
3289                         tp->lost_cnt_hint -= min(tp->lost_cnt_hint, delta);
3290                 }
3291
3292                 tp->fackets_out -= min(pkts_acked, tp->fackets_out);
3293
3294         } else if (skb && rtt_update && sack_rtt_us >= 0 &&
3295                    sack_rtt_us > skb_mstamp_us_delta(now, &skb->skb_mstamp)) {
3296                 /* Do not re-arm RTO if the sack RTT is measured from data sent
3297                  * after when the head was last (re)transmitted. Otherwise the
3298                  * timeout may continue to extend in loss recovery.
3299                  */
3300                 tcp_rearm_rto(sk);
3301         }
3302
3303         if (icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked) {
3304                 struct ack_sample sample = { .pkts_acked = pkts_acked,
3305                                              .rtt_us = ca_rtt_us,
3306                                              .in_flight = last_in_flight };
3307
3308                 icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked(sk, &sample);
3309         }
3310
3311 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3312         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
3313         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
3314         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
3315         if (!tp->packets_out && tcp_is_sack(tp)) {
3316                 icsk = inet_csk(sk);
3317                 if (tp->lost_out) {
3318                         pr_debug("Leak l=%u %d\n",
3319                                  tp->lost_out, icsk->icsk_ca_state);
3320                         tp->lost_out = 0;
3321                 }
3322                 if (tp->sacked_out) {
3323                         pr_debug("Leak s=%u %d\n",
3324                                  tp->sacked_out, icsk->icsk_ca_state);
3325                         tp->sacked_out = 0;
3326                 }
3327                 if (tp->retrans_out) {
3328                         pr_debug("Leak r=%u %d\n",
3329                                  tp->retrans_out, icsk->icsk_ca_state);
3330                         tp->retrans_out = 0;
3331                 }
3332         }
3333 #endif
3334         *acked = pkts_acked;
3335         return flag;
3336 }
3337
3338 static void tcp_ack_probe(struct sock *sk)
3339 {
3340         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3341         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3342
3343         /* Was it a usable window open? */
3344
3345         if (!after(TCP_SKB_CB(tcp_send_head(sk))->end_seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3346                 icsk->icsk_backoff = 0;
3347                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0);
3348                 /* Socket must be waked up by subsequent tcp_data_snd_check().
3349                  * This function is not for random using!
3350                  */
3351         } else {
3352                 unsigned long when = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
3353
3354                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3355                                           when, TCP_RTO_MAX);
3356         }
3357 }
3358
3359 static inline bool tcp_ack_is_dubious(const struct sock *sk, const int flag)
3360 {
3361         return !(flag & FLAG_NOT_DUP) || (flag & FLAG_CA_ALERT) ||
3362                 inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open;
3363 }
3364
3365 /* Decide wheather to run the increase function of congestion control. */
3366 static inline bool tcp_may_raise_cwnd(const struct sock *sk, const int flag)
3367 {
3368         /* If reordering is high then always grow cwnd whenever data is
3369          * delivered regardless of its ordering. Otherwise stay conservative
3370          * and only grow cwnd on in-order delivery (RFC5681). A stretched ACK w/
3371          * new SACK or ECE mark may first advance cwnd here and later reduce
3372          * cwnd in tcp_fastretrans_alert() based on more states.
3373          */
3374         if (tcp_sk(sk)->reordering > sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_reordering)
3375                 return flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS;
3376
3377         return flag & FLAG_DATA_ACKED;
3378 }
3379
3380 /* The "ultimate" congestion control function that aims to replace the rigid
3381  * cwnd increase and decrease control (tcp_cong_avoid,tcp_*cwnd_reduction).
3382  * It's called toward the end of processing an ACK with precise rate
3383  * information. All transmission or retransmission are delayed afterwards.
3384  */
3385 static void tcp_cong_control(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked_sacked,
3386                              int flag, const struct rate_sample *rs)
3387 {
3388         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3389
3390         if (icsk->icsk_ca_ops->cong_control) {
3391                 icsk->icsk_ca_ops->cong_control(sk, rs);
3392                 return;
3393         }
3394
3395         if (tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
3396                 /* Reduce cwnd if state mandates */
3397                 tcp_cwnd_reduction(sk, acked_sacked, flag);
3398         } else if (tcp_may_raise_cwnd(sk, flag)) {
3399                 /* Advance cwnd if state allows */
3400                 tcp_cong_avoid(sk, ack, acked_sacked);
3401         }
3402         tcp_update_pacing_rate(sk);
3403 }
3404
3405 /* Check that window update is acceptable.
3406  * The function assumes that snd_una<=ack<=snd_next.
3407  */
3408 static inline bool tcp_may_update_window(const struct tcp_sock *tp,
3409                                         const u32 ack, const u32 ack_seq,
3410                                         const u32 nwin)
3411 {
3412         return  after(ack, tp->snd_una) ||
3413                 after(ack_seq, tp->snd_wl1) ||
3414                 (ack_seq == tp->snd_wl1 && nwin > tp->snd_wnd);
3415 }
3416
3417 /* If we update tp->snd_una, also update tp->bytes_acked */
3418 static void tcp_snd_una_update(struct tcp_sock *tp, u32 ack)
3419 {
3420         u32 delta = ack - tp->snd_una;
3421
3422         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3423         u64_stats_update_begin_raw(&tp->syncp);
3424         tp->bytes_acked += delta;
3425         u64_stats_update_end_raw(&tp->syncp);
3426         tp->snd_una = ack;
3427 }
3428
3429 /* If we update tp->rcv_nxt, also update tp->bytes_received */
3430 static void tcp_rcv_nxt_update(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3431 {
3432         u32 delta = seq - tp->rcv_nxt;
3433
3434         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3435         u64_stats_update_begin_raw(&tp->syncp);
3436         tp->bytes_received += delta;
3437         u64_stats_update_end_raw(&tp->syncp);
3438         tp->rcv_nxt = seq;
3439 }
3440
3441 /* Update our send window.
3442  *
3443  * Window update algorithm, described in RFC793/RFC1122 (used in linux-2.2
3444  * and in FreeBSD. NetBSD's one is even worse.) is wrong.
3445  */
3446 static int tcp_ack_update_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, u32 ack,
3447                                  u32 ack_seq)
3448 {
3449         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3450         int flag = 0;
3451         u32 nwin = ntohs(tcp_hdr(skb)->window);
3452
3453         if (likely(!tcp_hdr(skb)->syn))
3454                 nwin <<= tp->rx_opt.snd_wscale;
3455
3456         if (tcp_may_update_window(tp, ack, ack_seq, nwin)) {
3457                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3458                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3459
3460                 if (tp->snd_wnd != nwin) {
3461                         tp->snd_wnd = nwin;
3462
3463                         /* Note, it is the only place, where
3464                          * fast path is recovered for sending TCP.
3465                          */
3466                         tp->pred_flags = 0;
3467                         tcp_fast_path_check(sk);
3468
3469                         if (tcp_send_head(sk))
3470                                 tcp_slow_start_after_idle_check(sk);
3471
3472                         if (nwin > tp->max_window) {
3473                                 tp->max_window = nwin;
3474                                 tcp_sync_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie);
3475                         }
3476                 }
3477         }
3478
3479         tcp_snd_una_update(tp, ack);
3480
3481         return flag;
3482 }
3483
3484 static bool __tcp_oow_rate_limited(struct net *net, int mib_idx,
3485                                    u32 *last_oow_ack_time)
3486 {
3487         if (*last_oow_ack_time) {
3488                 s32 elapsed = (s32)(tcp_time_stamp - *last_oow_ack_time);
3489
3490                 if (0 <= elapsed && elapsed < sysctl_tcp_invalid_ratelimit) {
3491                         NET_INC_STATS(net, mib_idx);
3492                         return true;    /* rate-limited: don't send yet! */
3493                 }
3494         }
3495
3496         *last_oow_ack_time = tcp_time_stamp;
3497
3498         return false;   /* not rate-limited: go ahead, send dupack now! */
3499 }
3500
3501 /* Return true if we're currently rate-limiting out-of-window ACKs and
3502  * thus shouldn't send a dupack right now. We rate-limit dupacks in
3503  * response to out-of-window SYNs or ACKs to mitigate ACK loops or DoS
3504  * attacks that send repeated SYNs or ACKs for the same connection. To
3505  * do this, we do not send a duplicate SYNACK or ACK if the remote
3506  * endpoint is sending out-of-window SYNs or pure ACKs at a high rate.
3507  */
3508 bool tcp_oow_rate_limited(struct net *net, const struct sk_buff *skb,
3509                           int mib_idx, u32 *last_oow_ack_time)
3510 {
3511         /* Data packets without SYNs are not likely part of an ACK loop. */
3512         if ((TCP_SKB_CB(skb)->seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) &&
3513             !tcp_hdr(skb)->syn)
3514                 return false;
3515
3516         return __tcp_oow_rate_limited(net, mib_idx, last_oow_ack_time);
3517 }
3518
3519 /* RFC 5961 7 [ACK Throttling] */
3520 static void tcp_send_challenge_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3521 {
3522         /* unprotected vars, we dont care of overwrites */
3523         static u32 challenge_timestamp;
3524         static unsigned int challenge_count;
3525         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3526         u32 count, now;
3527
3528         /* First check our per-socket dupack rate limit. */
3529         if (__tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk),
3530                                    LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDCHALLENGE,
3531                                    &tp->last_oow_ack_time))
3532                 return;
3533
3534         /* Then check host-wide RFC 5961 rate limit. */
3535         now = jiffies / HZ;
3536         if (now != challenge_timestamp) {
3537                 u32 half = (sysctl_tcp_challenge_ack_limit + 1) >> 1;
3538
3539                 challenge_timestamp = now;
3540                 WRITE_ONCE(challenge_count, half +
3541                            prandom_u32_max(sysctl_tcp_challenge_ack_limit));
3542         }
3543         count = READ_ONCE(challenge_count);
3544         if (count > 0) {
3545                 WRITE_ONCE(challenge_count, count - 1);
3546                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPCHALLENGEACK);
3547                 tcp_send_ack(sk);
3548         }
3549 }
3550
3551 static void tcp_store_ts_recent(struct tcp_sock *tp)
3552 {
3553         tp->rx_opt.ts_recent = tp->rx_opt.rcv_tsval;
3554         tp->rx_opt.ts_recent_stamp = get_seconds();
3555 }
3556
3557 static void tcp_replace_ts_recent(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3558 {
3559         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && !after(seq, tp->rcv_wup)) {
3560                 /* PAWS bug workaround wrt. ACK frames, the PAWS discard
3561                  * extra check below makes sure this can only happen
3562                  * for pure ACK frames.  -DaveM
3563                  *
3564                  * Not only, also it occurs for expired timestamps.
3565                  */
3566
3567                 if (tcp_paws_check(&tp->rx_opt, 0))
3568                         tcp_store_ts_recent(tp);
3569         }
3570 }
3571
3572 /* This routine deals with acks during a TLP episode and ends an episode by
3573  * resetting tlp_high_seq. Ref: TLP algorithm in draft-ietf-tcpm-rack
3574  */
3575 static void tcp_process_tlp_ack(struct sock *sk, u32 ack, int flag)
3576 {
3577         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3578
3579         if (before(ack, tp->tlp_high_seq))
3580                 return;
3581
3582         if (!tp->tlp_retrans) {
3583                 /* TLP of new data has been acknowledged */
3584                 tp->tlp_high_seq = 0;
3585         } else if (flag & FLAG_DSACKING_ACK) {
3586                 /* This DSACK means original and TLP probe arrived; no loss */
3587                 tp->tlp_high_seq = 0;
3588         } else if (after(ack, tp->tlp_high_seq)) {
3589                 /* ACK advances: there was a loss, so reduce cwnd. Reset
3590                  * tlp_high_seq in tcp_init_cwnd_reduction()
3591                  */
3592                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
3593                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
3594                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
3595                 tcp_try_keep_open(sk);
3596                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
3597                                 LINUX_MIB_TCPLOSSPROBERECOVERY);
3598         } else if (!(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED |
3599                              FLAG_NOT_DUP | FLAG_DATA_SACKED))) {
3600                 /* Pure dupack: original and TLP probe arrived; no loss */
3601                 tp->tlp_high_seq = 0;
3602         }
3603 }
3604
3605 static inline void tcp_in_ack_event(struct sock *sk, u32 flags)
3606 {
3607         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3608
3609         if (icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event)
3610                 icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event(sk, flags);
3611 }
3612
3613 /* Congestion control has updated the cwnd already. So if we're in
3614  * loss recovery then now we do any new sends (for FRTO) or
3615  * retransmits (for CA_Loss or CA_recovery) that make sense.
3616  */
3617 static void tcp_xmit_recovery(struct sock *sk, int rexmit)
3618 {
3619         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3620
3621         if (rexmit == REXMIT_NONE)
3622                 return;
3623
3624         if (unlikely(rexmit == 2)) {
3625                 __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk),
3626                                           TCP_NAGLE_OFF);
3627                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq))
3628                         return;
3629                 tp->frto = 0;
3630         }
3631         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3632 }
3633
3634 /* This routine deals with incoming acks, but not outgoing ones. */
3635 static int tcp_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int flag)
3636 {
3637         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3638         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3639         struct tcp_sacktag_state sack_state;
3640         struct rate_sample rs = { .prior_delivered = 0 };
3641         u32 prior_snd_una = tp->snd_una;
3642         bool is_sack_reneg = tp->is_sack_reneg;
3643         u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3644         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3645         bool is_dupack = false;
3646         u32 prior_fackets;
3647         int prior_packets = tp->packets_out;
3648         u32 delivered = tp->delivered;
3649         u32 lost = tp->lost;
3650         int acked = 0; /* Number of packets newly acked */
3651         int rexmit = REXMIT_NONE; /* Flag to (re)transmit to recover losses */
3652         struct skb_mstamp now;
3653
3654         sack_state.first_sackt.v64 = 0;
3655         sack_state.rate = &rs;
3656
3657         /* We very likely will need to access write queue head. */
3658         prefetchw(sk->sk_write_queue.next);
3659
3660         /* If the ack is older than previous acks
3661          * then we can probably ignore it.
3662          */
3663         if (before(ack, prior_snd_una)) {
3664                 /* RFC 5961 5.2 [Blind Data Injection Attack].[Mitigation] */
3665                 if (before(ack, prior_snd_una - tp->max_window)) {
3666                         if (!(flag & FLAG_NO_CHALLENGE_ACK))
3667                                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
3668                         return -1;
3669                 }
3670                 goto old_ack;
3671         }
3672
3673         /* If the ack includes data we haven't sent yet, discard
3674          * this segment (RFC793 Section 3.9).
3675          */
3676         if (after(ack, tp->snd_nxt))
3677                 goto invalid_ack;
3678
3679         skb_mstamp_get(&now);
3680
3681         if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS ||
3682             icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)
3683                 tcp_rearm_rto(sk);
3684
3685         if (after(ack, prior_snd_una)) {
3686                 flag |= FLAG_SND_UNA_ADVANCED;
3687                 icsk->icsk_retransmits = 0;
3688         }
3689
3690         prior_fackets = tp->fackets_out;
3691         rs.prior_in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
3692
3693         /* ts_recent update must be made after we are sure that the packet
3694          * is in window.
3695          */
3696         if (flag & FLAG_UPDATE_TS_RECENT)
3697                 tcp_replace_ts_recent(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
3698
3699         if (!(flag & FLAG_SLOWPATH) && after(ack, prior_snd_una)) {
3700                 /* Window is constant, pure forward advance.
3701                  * No more checks are required.
3702                  * Note, we use the fact that SND.UNA>=SND.WL2.
3703                  */
3704                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3705                 tcp_snd_una_update(tp, ack);
3706                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3707
3708                 tcp_in_ack_event(sk, CA_ACK_WIN_UPDATE);
3709
3710                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPACKS);
3711         } else {
3712                 u32 ack_ev_flags = CA_ACK_SLOWPATH;
3713
3714                 if (ack_seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
3715                         flag |= FLAG_DATA;
3716                 else
3717                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPUREACKS);
3718
3719                 flag |= tcp_ack_update_window(sk, skb, ack, ack_seq);
3720
3721                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked)
3722                         flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3723                                                         &sack_state);
3724
3725                 if (tcp_ecn_rcv_ecn_echo(tp, tcp_hdr(skb))) {
3726                         flag |= FLAG_ECE;
3727                         ack_ev_flags |= CA_ACK_ECE;
3728                 }
3729
3730                 if (flag & FLAG_WIN_UPDATE)
3731                         ack_ev_flags |= CA_ACK_WIN_UPDATE;
3732
3733                 tcp_in_ack_event(sk, ack_ev_flags);
3734         }
3735
3736         /* We passed data and got it acked, remove any soft error
3737          * log. Something worked...
3738          */
3739         sk->sk_err_soft = 0;
3740         icsk->icsk_probes_out = 0;
3741         tp->rcv_tstamp = tcp_time_stamp;
3742         if (!prior_packets)
3743                 goto no_queue;
3744
3745         /* See if we can take anything off of the retransmit queue. */
3746         flag |= tcp_clean_rtx_queue(sk, prior_fackets, prior_snd_una, &acked,
3747                                     &sack_state, &now);
3748
3749         if (tcp_ack_is_dubious(sk, flag)) {
3750                 is_dupack = !(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED | FLAG_NOT_DUP));
3751                 tcp_fastretrans_alert(sk, acked, is_dupack, &flag, &rexmit);
3752         }
3753         if (tp->tlp_high_seq)
3754                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3755
3756         if ((flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) || !(flag & FLAG_NOT_DUP)) {
3757                 struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3758                 if (dst)
3759                         dst_confirm(dst);
3760         }
3761
3762         if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_RETRANS)
3763                 tcp_schedule_loss_probe(sk);
3764         delivered = tp->delivered - delivered;  /* freshly ACKed or SACKed */
3765         lost = tp->lost - lost;                 /* freshly marked lost */
3766         tcp_rate_gen(sk, delivered, lost, is_sack_reneg, &now, &rs);
3767         tcp_cong_control(sk, ack, delivered, flag, &rs);
3768         tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3769         return 1;
3770
3771 no_queue:
3772         /* If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction. */
3773         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK)
3774                 tcp_fastretrans_alert(sk, acked, is_dupack, &flag, &rexmit);
3775         /* If this ack opens up a zero window, clear backoff.  It was
3776          * being used to time the probes, and is probably far higher than
3777          * it needs to be for normal retransmission.
3778          */
3779         if (tcp_send_head(sk))
3780                 tcp_ack_probe(sk);
3781
3782         if (tp->tlp_high_seq)
3783                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3784         return 1;
3785
3786 invalid_ack:
3787         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u after %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3788         return -1;
3789
3790 old_ack:
3791         /* If data was SACKed, tag it and see if we should send more data.
3792          * If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction.
3793          */
3794         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked) {
3795                 flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3796                                                 &sack_state);
3797                 tcp_fastretrans_alert(sk, acked, is_dupack, &flag, &rexmit);
3798                 tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3799         }
3800
3801         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u before %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3802         return 0;
3803 }
3804
3805 static void tcp_parse_fastopen_option(int len, const unsigned char *cookie,
3806                                       bool syn, struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3807                                       bool exp_opt)
3808 {
3809         /* Valid only in SYN or SYN-ACK with an even length.  */
3810         if (!foc || !syn || len < 0 || (len & 1))
3811                 return;
3812
3813         if (len >= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MIN &&
3814             len <= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MAX)
3815                 memcpy(foc->val, cookie, len);
3816         else if (len != 0)
3817                 len = -1;
3818         foc->len = len;
3819         foc->exp = exp_opt;
3820 }
3821
3822 /* Look for tcp options. Normally only called on SYN and SYNACK packets.
3823  * But, this can also be called on packets in the established flow when
3824  * the fast version below fails.
3825  */
3826 void tcp_parse_options(const struct sk_buff *skb,
3827                        struct tcp_options_received *opt_rx, int estab,
3828                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
3829 {
3830         const unsigned char *ptr;
3831         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3832         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
3833
3834         ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
3835         opt_rx->saw_tstamp = 0;
3836
3837         while (length > 0) {
3838                 int opcode = *ptr++;
3839                 int opsize;
3840
3841                 switch (opcode) {
3842                 case TCPOPT_EOL:
3843                         return;
3844                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
3845                         length--;
3846                         continue;
3847                 default:
3848                         opsize = *ptr++;
3849                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
3850                                 return;
3851                         if (opsize > length)
3852                                 return; /* don't parse partial options */
3853                         switch (opcode) {
3854                         case TCPOPT_MSS:
3855                                 if (opsize == TCPOLEN_MSS && th->syn && !estab) {
3856                                         u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
3857                                         if (in_mss) {
3858                                                 if (opt_rx->user_mss &&
3859                                                     opt_rx->user_mss < in_mss)
3860                                                         in_mss = opt_rx->user_mss;
3861                                                 opt_rx->mss_clamp = in_mss;
3862                                         }
3863                                 }
3864                                 break;
3865                         case TCPOPT_WINDOW:
3866                                 if (opsize == TCPOLEN_WINDOW && th->syn &&
3867                                     !estab && sysctl_tcp_window_scaling) {
3868                                         __u8 snd_wscale = *(__u8 *)ptr;
3869                                         opt_rx->wscale_ok = 1;
3870                                         if (snd_wscale > 14) {
3871                                                 net_info_ratelimited("%s: Illegal window scaling value %d >14 received\n",
3872                                                                      __func__,
3873                                                                      snd_wscale);
3874                                                 snd_wscale = 14;
3875                                         }
3876                                         opt_rx->snd_wscale = snd_wscale;
3877                                 }
3878                                 break;
3879                         case TCPOPT_TIMESTAMP:
3880                                 if ((opsize == TCPOLEN_TIMESTAMP) &&
3881                                     ((estab && opt_rx->tstamp_ok) ||
3882                                      (!estab && sysctl_tcp_timestamps))) {
3883                                         opt_rx->saw_tstamp = 1;
3884                                         opt_rx->rcv_tsval = get_unaligned_be32(ptr);
3885                                         opt_rx->rcv_tsecr = get_unaligned_be32(ptr + 4);
3886                                 }
3887                                 break;
3888                         case TCPOPT_SACK_PERM:
3889                                 if (opsize == TCPOLEN_SACK_PERM && th->syn &&
3890                                     !estab && sysctl_tcp_sack) {
3891                                         opt_rx->sack_ok = TCP_SACK_SEEN;
3892                                         tcp_sack_reset(opt_rx);
3893                                 }
3894                                 break;
3895
3896                         case TCPOPT_SACK:
3897                                 if ((opsize >= (TCPOLEN_SACK_BASE + TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)) &&
3898                                    !((opsize - TCPOLEN_SACK_BASE) % TCPOLEN_SACK_PERBLOCK) &&
3899                                    opt_rx->sack_ok) {
3900                                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = (ptr - 2) - (unsigned char *)th;
3901                                 }
3902                                 break;
3903 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3904                         case TCPOPT_MD5SIG:
3905                                 /*
3906                                  * The MD5 Hash has already been
3907                                  * checked (see tcp_v{4,6}_do_rcv()).
3908                                  */
3909                                 break;
3910 #endif
3911                         case TCPOPT_FASTOPEN:
3912                                 tcp_parse_fastopen_option(
3913                                         opsize - TCPOLEN_FASTOPEN_BASE,
3914                                         ptr, th->syn, foc, false);
3915                                 break;
3916
3917                         case TCPOPT_EXP:
3918                                 /* Fast Open option shares code 254 using a
3919                                  * 16 bits magic number.
3920                                  */
3921                                 if (opsize >= TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE &&
3922                                     get_unaligned_be16(ptr) ==
3923                                     TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC)
3924                                         tcp_parse_fastopen_option(opsize -
3925                                                 TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE,
3926                                                 ptr + 2, th->syn, foc, true);
3927                                 break;
3928
3929                         }
3930                         ptr += opsize-2;
3931                         length -= opsize;
3932                 }
3933         }
3934 }
3935 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_options);
3936
3937 static bool tcp_parse_aligned_timestamp(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
3938 {
3939         const __be32 *ptr = (const __be32 *)(th + 1);
3940
3941         if (*ptr == htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16)
3942                           | (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) | TCPOLEN_TIMESTAMP)) {
3943                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 1;
3944                 ++ptr;
3945                 tp->rx_opt.rcv_tsval = ntohl(*ptr);
3946                 ++ptr;
3947                 if (*ptr)
3948                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = ntohl(*ptr) - tp->tsoffset;
3949                 else
3950                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = 0;
3951                 return true;
3952         }
3953         return false;
3954 }
3955
3956 /* Fast parse options. This hopes to only see timestamps.
3957  * If it is wrong it falls back on tcp_parse_options().
3958  */
3959 static bool tcp_fast_parse_options(const struct sk_buff *skb,
3960                                    const struct tcphdr *th, struct tcp_sock *tp)
3961 {
3962         /* In the spirit of fast parsing, compare doff directly to constant
3963          * values.  Because equality is used, short doff can be ignored here.
3964          */
3965         if (th->doff == (sizeof(*th) / 4)) {
3966                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
3967                 return false;
3968         } else if (tp->rx_opt.tstamp_ok &&
3969                    th->doff == ((sizeof(*th) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) / 4)) {
3970                 if (tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
3971                         return true;
3972         }
3973
3974         tcp_parse_options(skb, &tp->rx_opt, 1, NULL);
3975         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
3976                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
3977
3978         return true;
3979 }
3980
3981 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3982 /*
3983  * Parse MD5 Signature option
3984  */
3985 const u8 *tcp_parse_md5sig_option(const struct tcphdr *th)
3986 {
3987         int length = (th->doff << 2) - sizeof(*th);
3988         const u8 *ptr = (const u8 *)(th + 1);
3989
3990         /* If not enough data remaining, we can short cut */
3991         while (length >= TCPOLEN_MD5SIG) {
3992                 int opcode = *ptr++;
3993                 int opsize;
3994
3995                 switch (opcode) {
3996                 case TCPOPT_EOL:
3997                         return NULL;
3998                 case TCPOPT_NOP:
3999                         length--;
4000                         continue;
4001                 default:
4002                         opsize = *ptr++;
4003                         if (opsize < 2 || opsize > length)
4004                                 return NULL;
4005                         if (opcode == TCPOPT_MD5SIG)
4006                                 return opsize == TCPOLEN_MD5SIG ? ptr : NULL;
4007                 }
4008                 ptr += opsize - 2;
4009                 length -= opsize;
4010         }
4011         return NULL;
4012 }
4013 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_md5sig_option);
4014 #endif
4015
4016 /* Sorry, PAWS as specified is broken wrt. pure-ACKs -DaveM
4017  *
4018  * It is not fatal. If this ACK does _not_ change critical state (seqs, window)
4019  * it can pass through stack. So, the following predicate verifies that
4020  * this segment is not used for anything but congestion avoidance or
4021  * fast retransmit. Moreover, we even are able to eliminate most of such
4022  * second order effects, if we apply some small "replay" window (~RTO)
4023  * to timestamp space.
4024  *
4025  * All these measures still do not guarantee that we reject wrapped ACKs
4026  * on networks with high bandwidth, when sequence space is recycled fastly,
4027  * but it guarantees that such events will be very rare and do not affect
4028  * connection seriously. This doesn't look nice, but alas, PAWS is really
4029  * buggy extension.
4030  *
4031  * [ Later note. Even worse! It is buggy for segments _with_ data. RFC
4032  * states that events when retransmit arrives after original data are rare.
4033  * It is a blatant lie. VJ forgot about fast retransmit! 8)8) It is
4034  * the biggest problem on large power networks even with minor reordering.
4035  * OK, let's give it small replay window. If peer clock is even 1hz, it is safe
4036  * up to bandwidth of 18Gigabit/sec. 8) ]
4037  */
4038
4039 static int tcp_disordered_ack(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4040 {
4041         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4042         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
4043         u32 seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4044         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
4045
4046         return (/* 1. Pure ACK with correct sequence number. */
4047                 (th->ack && seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq && seq == tp->rcv_nxt) &&
4048
4049                 /* 2. ... and duplicate ACK. */
4050                 ack == tp->snd_una &&
4051
4052                 /* 3. ... and does not update window. */
4053                 !tcp_may_update_window(tp, ack, seq, ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale) &&
4054
4055                 /* 4. ... and sits in replay window. */
4056                 (s32)(tp->rx_opt.ts_recent - tp->rx_opt.rcv_tsval) <= (inet_csk(sk)->icsk_rto * 1024) / HZ);
4057 }
4058
4059 static inline bool tcp_paws_discard(const struct sock *sk,
4060                                    const struct sk_buff *skb)
4061 {
4062         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4063
4064         return !tcp_paws_check(&tp->rx_opt, TCP_PAWS_WINDOW) &&
4065                !tcp_disordered_ack(sk, skb);
4066 }
4067
4068 /* Check segment sequence number for validity.
4069  *
4070  * Segment controls are considered valid, if the segment
4071  * fits to the window after truncation to the window. Acceptability
4072  * of data (and SYN, FIN, of course) is checked separately.
4073  * See tcp_data_queue(), for example.
4074  *
4075  * Also, controls (RST is main one) are accepted using RCV.WUP instead
4076  * of RCV.NXT. Peer still did not advance his SND.UNA when we
4077  * delayed ACK, so that hisSND.UNA<=ourRCV.WUP.
4078  * (borrowed from freebsd)
4079  */
4080
4081 static inline bool tcp_sequence(const struct tcp_sock *tp, u32 seq, u32 end_seq)
4082 {
4083         return  !before(end_seq, tp->rcv_wup) &&
4084                 !after(seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp));
4085 }
4086
4087 /* When we get a reset we do this. */
4088 void tcp_reset(struct sock *sk)
4089 {
4090         /* We want the right error as BSD sees it (and indeed as we do). */
4091         switch (sk->sk_state) {
4092         case TCP_SYN_SENT:
4093                 sk->sk_err = ECONNREFUSED;
4094                 break;
4095         case TCP_CLOSE_WAIT:
4096                 sk->sk_err = EPIPE;
4097                 break;
4098         case TCP_CLOSE:
4099                 return;
4100         default:
4101                 sk->sk_err = ECONNRESET;
4102         }
4103         /* This barrier is coupled with smp_rmb() in tcp_poll() */
4104         smp_wmb();
4105
4106         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4107                 sk->sk_error_report(sk);
4108
4109         tcp_done(sk);
4110 }
4111
4112 /*
4113  *      Process the FIN bit. This now behaves as it is supposed to work
4114  *      and the FIN takes effect when it is validly part of sequence
4115  *      space. Not before when we get holes.
4116  *
4117  *      If we are ESTABLISHED, a received fin moves us to CLOSE-WAIT
4118  *      (and thence onto LAST-ACK and finally, CLOSE, we never enter
4119  *      TIME-WAIT)
4120  *
4121  *      If we are in FINWAIT-1, a received FIN indicates simultaneous
4122  *      close and we go into CLOSING (and later onto TIME-WAIT)
4123  *
4124  *      If we are in FINWAIT-2, a received FIN moves us to TIME-WAIT.
4125  */
4126 void tcp_fin(struct sock *sk)
4127 {
4128         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4129
4130         inet_csk_schedule_ack(sk);
4131
4132         sk->sk_shutdown |= RCV_SHUTDOWN;
4133         sock_set_flag(sk, SOCK_DONE);
4134
4135         switch (sk->sk_state) {
4136         case TCP_SYN_RECV:
4137         case TCP_ESTABLISHED:
4138                 /* Move to CLOSE_WAIT */
4139                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSE_WAIT);
4140                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 1;
4141                 break;
4142
4143         case TCP_CLOSE_WAIT:
4144         case TCP_CLOSING:
4145                 /* Received a retransmission of the FIN, do
4146                  * nothing.
4147                  */
4148                 break;
4149         case TCP_LAST_ACK:
4150                 /* RFC793: Remain in the LAST-ACK state. */
4151                 break;
4152
4153         case TCP_FIN_WAIT1:
4154                 /* This case occurs when a simultaneous close
4155                  * happens, we must ack the received FIN and
4156                  * enter the CLOSING state.
4157                  */
4158                 tcp_send_ack(sk);
4159                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSING);
4160                 break;
4161         case TCP_FIN_WAIT2:
4162                 /* Received a FIN -- send ACK and enter TIME_WAIT. */
4163                 tcp_send_ack(sk);
4164                 tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
4165                 break;
4166         default:
4167                 /* Only TCP_LISTEN and TCP_CLOSE are left, in these
4168                  * cases we should never reach this piece of code.
4169                  */
4170                 pr_err("%s: Impossible, sk->sk_state=%d\n",
4171                        __func__, sk->sk_state);
4172                 break;
4173         }
4174
4175         /* It _is_ possible, that we have something out-of-order _after_ FIN.
4176          * Probably, we should reset in this case. For now drop them.
4177          */
4178         skb_rbtree_purge(&tp->out_of_order_queue);
4179         if (tcp_is_sack(tp))
4180                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4181         sk_mem_reclaim(sk);
4182
4183         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
4184                 sk->sk_state_change(sk);
4185
4186                 /* Do not send POLL_HUP for half duplex close. */
4187                 if (sk->sk_shutdown == SHUTDOWN_MASK ||
4188                     sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4189                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_HUP);
4190                 else
4191                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
4192         }
4193 }
4194
4195 static inline bool tcp_sack_extend(struct tcp_sack_block *sp, u32 seq,
4196                                   u32 end_seq)
4197 {
4198         if (!after(seq, sp->end_seq) && !after(sp->start_seq, end_seq)) {
4199                 if (before(seq, sp->start_seq))
4200                         sp->start_seq = seq;
4201                 if (after(end_seq, sp->end_seq))
4202                         sp->end_seq = end_seq;
4203                 return true;
4204         }
4205         return false;
4206 }
4207
4208 static void tcp_dsack_set(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4209 {
4210         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4211
4212         if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_dsack) {
4213                 int mib_idx;
4214
4215                 if (before(seq, tp->rcv_nxt))
4216                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOLDSENT;
4217                 else
4218                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOFOSENT;
4219
4220                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
4221
4222                 tp->rx_opt.dsack = 1;
4223                 tp->duplicate_sack[0].start_seq = seq;
4224                 tp->duplicate_sack[0].end_seq = end_seq;
4225         }
4226 }
4227
4228 static void tcp_dsack_extend(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4229 {
4230         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4231
4232         if (!tp->rx_opt.dsack)
4233                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4234         else
4235                 tcp_sack_extend(tp->duplicate_sack, seq, end_seq);
4236 }
4237
4238 static void tcp_send_dupack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4239 {
4240         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4241
4242         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
4243             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4244                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4245                 tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
4246
4247                 if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_dsack) {
4248                         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4249
4250                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))
4251                                 end_seq = tp->rcv_nxt;
4252                         tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq);
4253                 }
4254         }
4255
4256         tcp_send_ack(sk);
4257 }
4258
4259 /* These routines update the SACK block as out-of-order packets arrive or
4260  * in-order packets close up the sequence space.
4261  */
4262 static void tcp_sack_maybe_coalesce(struct tcp_sock *tp)
4263 {
4264         int this_sack;
4265         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4266         struct tcp_sack_block *swalk = sp + 1;
4267
4268         /* See if the recent change to the first SACK eats into
4269          * or hits the sequence space of other SACK blocks, if so coalesce.
4270          */
4271         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;) {
4272                 if (tcp_sack_extend(sp, swalk->start_seq, swalk->end_seq)) {
4273                         int i;
4274
4275                         /* Zap SWALK, by moving every further SACK up by one slot.
4276                          * Decrease num_sacks.
4277                          */
4278                         tp->rx_opt.num_sacks--;
4279                         for (i = this_sack; i < tp->rx_opt.num_sacks; i++)
4280                                 sp[i] = sp[i + 1];
4281                         continue;
4282                 }
4283                 this_sack++, swalk++;
4284         }
4285 }
4286
4287 static void tcp_sack_new_ofo_skb(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4288 {
4289         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4290         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4291         int cur_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4292         int this_sack;
4293
4294         if (!cur_sacks)
4295                 goto new_sack;
4296
4297         for (this_sack = 0; this_sack < cur_sacks; this_sack++, sp++) {
4298                 if (tcp_sack_extend(sp, seq, end_seq)) {
4299                         /* Rotate this_sack to the first one. */
4300                         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4301                                 swap(*sp, *(sp - 1));
4302                         if (cur_sacks > 1)
4303                                 tcp_sack_maybe_coalesce(tp);
4304                         return;
4305                 }
4306         }
4307
4308         /* Could not find an adjacent existing SACK, build a new one,
4309          * put it at the front, and shift everyone else down.  We
4310          * always know there is at least one SACK present already here.
4311          *
4312          * If the sack array is full, forget about the last one.
4313          */
4314         if (this_sack >= TCP_NUM_SACKS) {
4315                 this_sack--;
4316                 tp->rx_opt.num_sacks--;
4317                 sp--;
4318         }
4319         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4320                 *sp = *(sp - 1);
4321
4322 new_sack:
4323         /* Build the new head SACK, and we're done. */
4324         sp->start_seq = seq;
4325         sp->end_seq = end_seq;
4326         tp->rx_opt.num_sacks++;
4327 }
4328
4329 /* RCV.NXT advances, some SACKs should be eaten. */
4330
4331 static void tcp_sack_remove(struct tcp_sock *tp)
4332 {
4333         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4334         int num_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4335         int this_sack;
4336
4337         /* Empty ofo queue, hence, all the SACKs are eaten. Clear. */
4338         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4339                 tp->rx_opt.num_sacks = 0;
4340                 return;
4341         }
4342
4343         for (this_sack = 0; this_sack < num_sacks;) {
4344                 /* Check if the start of the sack is covered by RCV.NXT. */
4345                 if (!before(tp->rcv_nxt, sp->start_seq)) {
4346                         int i;
4347
4348                         /* RCV.NXT must cover all the block! */
4349                         WARN_ON(before(tp->rcv_nxt, sp->end_seq));
4350
4351                         /* Zap this SACK, by moving forward any other SACKS. */
4352                         for (i = this_sack+1; i < num_sacks; i++)
4353                                 tp->selective_acks[i-1] = tp->selective_acks[i];
4354                         num_sacks--;
4355                         continue;
4356                 }
4357                 this_sack++;
4358                 sp++;
4359         }
4360         tp->rx_opt.num_sacks = num_sacks;
4361 }
4362
4363 /**
4364  * tcp_try_coalesce - try to merge skb to prior one
4365  * @sk: socket
4366  * @to: prior buffer
4367  * @from: buffer to add in queue
4368  * @fragstolen: pointer to boolean
4369  *
4370  * Before queueing skb @from after @to, try to merge them
4371  * to reduce overall memory use and queue lengths, if cost is small.
4372  * Packets in ofo or receive queues can stay a long time.
4373  * Better try to coalesce them right now to avoid future collapses.
4374  * Returns true if caller should free @from instead of queueing it
4375  */
4376 static bool tcp_try_coalesce(struct sock *sk,
4377                              struct sk_buff *to,
4378                              struct sk_buff *from,
4379                              bool *fragstolen)
4380 {
4381         int delta;
4382
4383         *fragstolen = false;
4384
4385         /* Its possible this segment overlaps with prior segment in queue */
4386         if (TCP_SKB_CB(from)->seq != TCP_SKB_CB(to)->end_seq)
4387                 return false;
4388
4389         if (!skb_try_coalesce(to, from, fragstolen, &delta))
4390                 return false;
4391
4392         atomic_add(delta, &sk->sk_rmem_alloc);
4393         sk_mem_charge(sk, delta);
4394         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOALESCE);
4395         TCP_SKB_CB(to)->end_seq = TCP_SKB_CB(from)->end_seq;
4396         TCP_SKB_CB(to)->ack_seq = TCP_SKB_CB(from)->ack_seq;
4397         TCP_SKB_CB(to)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(from)->tcp_flags;
4398         return true;
4399 }
4400
4401 static bool tcp_ooo_try_coalesce(struct sock *sk,
4402                              struct sk_buff *to,
4403                              struct sk_buff *from,
4404                              bool *fragstolen)
4405 {
4406         bool res = tcp_try_coalesce(sk, to, from, fragstolen);
4407
4408         /* In case tcp_drop() is called later, update to->gso_segs */
4409         if (res) {
4410                 u32 gso_segs = max_t(u16, 1, skb_shinfo(to)->gso_segs) +
4411                                max_t(u16, 1, skb_shinfo(from)->gso_segs);
4412
4413                 skb_shinfo(to)->gso_segs = min_t(u32, gso_segs, 0xFFFF);
4414         }
4415         return res;
4416 }
4417
4418 static void tcp_drop(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4419 {
4420         sk_drops_add(sk, skb);
4421         __kfree_skb(skb);
4422 }
4423
4424 /* This one checks to see if we can put data from the
4425  * out_of_order queue into the receive_queue.
4426  */
4427 static void tcp_ofo_queue(struct sock *sk)
4428 {
4429         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4430         __u32 dsack_high = tp->rcv_nxt;
4431         bool fin, fragstolen, eaten;
4432         struct sk_buff *skb, *tail;
4433         struct rb_node *p;
4434
4435         p = rb_first(&tp->out_of_order_queue);
4436         while (p) {
4437                 skb = rb_to_skb(p);
4438                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
4439                         break;
4440
4441                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack_high)) {
4442                         __u32 dsack = dsack_high;
4443                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, dsack_high))
4444                                 dsack_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4445                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack);
4446                 }
4447                 p = rb_next(p);
4448                 rb_erase(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4449
4450                 if (unlikely(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))) {
4451                         SOCK_DEBUG(sk, "ofo packet was already received\n");
4452                         tcp_drop(sk, skb);
4453                         continue;
4454                 }
4455                 SOCK_DEBUG(sk, "ofo requeuing : rcv_next %X seq %X - %X\n",
4456                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4457                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4458
4459                 tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4460                 eaten = tail && tcp_try_coalesce(sk, tail, skb, &fragstolen);
4461                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4462                 fin = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN;
4463                 if (!eaten)
4464                         __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4465                 else
4466                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4467
4468                 if (unlikely(fin)) {
4469                         tcp_fin(sk);
4470                         /* tcp_fin() purges tp->out_of_order_queue,
4471                          * so we must end this loop right now.
4472                          */
4473                         break;
4474                 }
4475         }
4476 }
4477
4478 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk);
4479 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk);
4480
4481 static int tcp_try_rmem_schedule(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4482                                  unsigned int size)
4483 {
4484         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf ||
4485             !sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4486
4487                 if (tcp_prune_queue(sk) < 0)
4488                         return -1;
4489
4490                 while (!sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4491                         if (!tcp_prune_ofo_queue(sk))
4492                                 return -1;
4493                 }
4494         }
4495         return 0;
4496 }
4497
4498 static void tcp_data_queue_ofo(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4499 {
4500         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4501         struct rb_node **p, *parent;
4502         struct sk_buff *skb1;
4503         u32 seq, end_seq;
4504         bool fragstolen;
4505
4506         tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
4507
4508         if (unlikely(tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))) {
4509                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFODROP);
4510                 tcp_drop(sk, skb);
4511                 return;
4512         }
4513
4514         /* Disable header prediction. */
4515         tp->pred_flags = 0;
4516         inet_csk_schedule_ack(sk);
4517
4518         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOQUEUE);
4519         seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4520         end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4521         SOCK_DEBUG(sk, "out of order segment: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4522                    tp->rcv_nxt, seq, end_seq);
4523
4524         p = &tp->out_of_order_queue.rb_node;
4525         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4526                 /* Initial out of order segment, build 1 SACK. */
4527                 if (tcp_is_sack(tp)) {
4528                         tp->rx_opt.num_sacks = 1;
4529                         tp->selective_acks[0].start_seq = seq;
4530                         tp->selective_acks[0].end_seq = end_seq;
4531                 }
4532                 rb_link_node(&skb->rbnode, NULL, p);
4533                 rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4534                 tp->ooo_last_skb = skb;
4535                 goto end;
4536         }
4537
4538         /* In the typical case, we are adding an skb to the end of the list.
4539          * Use of ooo_last_skb avoids the O(Log(N)) rbtree lookup.
4540          */
4541         if (tcp_ooo_try_coalesce(sk, tp->ooo_last_skb,
4542                                  skb, &fragstolen)) {
4543 coalesce_done:
4544                 /* For non sack flows, do not grow window to force DUPACK
4545                  * and trigger fast retransmit.
4546                  */
4547                 if (tcp_is_sack(tp))
4548                         tcp_grow_window(sk, skb);
4549                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4550                 skb = NULL;
4551                 goto add_sack;
4552         }
4553         /* Can avoid an rbtree lookup if we are adding skb after ooo_last_skb */
4554         if (!before(seq, TCP_SKB_CB(tp->ooo_last_skb)->end_seq)) {
4555                 parent = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
4556                 p = &parent->rb_right;
4557                 goto insert;
4558         }
4559
4560         /* Find place to insert this segment. Handle overlaps on the way. */
4561         parent = NULL;
4562         while (*p) {
4563                 parent = *p;
4564                 skb1 = rb_to_skb(parent);
4565                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4566                         p = &parent->rb_left;
4567                         continue;
4568                 }
4569                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4570                         if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4571                                 /* All the bits are present. Drop. */
4572                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4573                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4574                                 tcp_drop(sk, skb);
4575                                 skb = NULL;
4576                                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4577                                 goto add_sack;
4578                         }
4579                         if (after(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4580                                 /* Partial overlap. */
4581                                 tcp_dsack_set(sk, seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4582                         } else {
4583                                 /* skb's seq == skb1's seq and skb covers skb1.
4584                                  * Replace skb1 with skb.
4585                                  */
4586                                 rb_replace_node(&skb1->rbnode, &skb->rbnode,
4587                                                 &tp->out_of_order_queue);
4588                                 tcp_dsack_extend(sk,
4589                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4590                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4591                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4592                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4593                                 tcp_drop(sk, skb1);
4594                                 goto merge_right;
4595                         }
4596                 } else if (tcp_ooo_try_coalesce(sk, skb1,
4597                                                 skb, &fragstolen)) {
4598                         goto coalesce_done;
4599                 }
4600                 p = &parent->rb_right;
4601         }
4602 insert:
4603         /* Insert segment into RB tree. */
4604         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
4605         rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4606
4607 merge_right:
4608         /* Remove other segments covered by skb. */
4609         while ((skb1 = skb_rb_next(skb)) != NULL) {
4610                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4611                         break;
4612                 if (before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4613                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4614                                          end_seq);
4615                         break;
4616                 }
4617                 rb_erase(&skb1->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4618                 tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4619                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4620                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4621                 tcp_drop(sk, skb1);
4622         }
4623         /* If there is no skb after us, we are the last_skb ! */
4624         if (!skb1)
4625                 tp->ooo_last_skb = skb;
4626
4627 add_sack:
4628         if (tcp_is_sack(tp))
4629                 tcp_sack_new_ofo_skb(sk, seq, end_seq);
4630 end:
4631         if (skb) {
4632                 /* For non sack flows, do not grow window to force DUPACK
4633                  * and trigger fast retransmit.
4634                  */
4635                 if (tcp_is_sack(tp))
4636                         tcp_grow_window(sk, skb);
4637                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4638         }
4639 }
4640
4641 static int __must_check tcp_queue_rcv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int hdrlen,
4642                   bool *fragstolen)
4643 {
4644         int eaten;
4645         struct sk_buff *tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4646
4647         __skb_pull(skb, hdrlen);
4648         eaten = (tail &&
4649                  tcp_try_coalesce(sk, tail, skb, fragstolen)) ? 1 : 0;
4650         tcp_rcv_nxt_update(tcp_sk(sk), TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4651         if (!eaten) {
4652                 __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4653                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4654         }
4655         return eaten;
4656 }
4657
4658 int tcp_send_rcvq(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size)
4659 {
4660         struct sk_buff *skb;
4661         int err = -ENOMEM;
4662         int data_len = 0;
4663         bool fragstolen;
4664
4665         if (size == 0)
4666                 return 0;
4667
4668         if (size > PAGE_SIZE) {
4669                 int npages = min_t(size_t, size >> PAGE_SHIFT, MAX_SKB_FRAGS);
4670
4671                 data_len = npages << PAGE_SHIFT;
4672                 size = data_len + (size & ~PAGE_MASK);
4673         }
4674         skb = alloc_skb_with_frags(size - data_len, data_len,
4675                                    PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER,
4676                                    &err, sk->sk_allocation);
4677         if (!skb)
4678                 goto err;
4679
4680         skb_put(skb, size - data_len);
4681         skb->data_len = data_len;
4682         skb->len = size;
4683
4684         if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))
4685                 goto err_free;
4686
4687         err = skb_copy_datagram_from_iter(skb, 0, &msg->msg_iter, size);
4688         if (err)
4689                 goto err_free;
4690
4691         TCP_SKB_CB(skb)->seq = tcp_sk(sk)->rcv_nxt;
4692         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + size;
4693         TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tcp_sk(sk)->snd_una - 1;
4694
4695         if (tcp_queue_rcv(sk, skb, 0, &fragstolen)) {
4696                 WARN_ON_ONCE(fragstolen); /* should not happen */
4697                 __kfree_skb(skb);
4698         }
4699         return size;
4700
4701 err_free:
4702         kfree_skb(skb);
4703 err:
4704         return err;
4705
4706 }
4707
4708 static void tcp_data_queue(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4709 {
4710         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4711         bool fragstolen = false;
4712         int eaten = -1;
4713
4714         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) {
4715                 __kfree_skb(skb);
4716                 return;
4717         }
4718         skb_dst_drop(skb);
4719         __skb_pull(skb, tcp_hdr(skb)->doff * 4);
4720
4721         tcp_ecn_accept_cwr(tp, skb);
4722
4723         tp->rx_opt.dsack = 0;
4724
4725         /*  Queue data for delivery to the user.
4726          *  Packets in sequence go to the receive queue.
4727          *  Out of sequence packets to the out_of_order_queue.
4728          */
4729         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt) {
4730                 if (tcp_receive_window(tp) == 0)
4731                         goto out_of_window;
4732
4733                 /* Ok. In sequence. In window. */
4734                 if (tp->ucopy.task == current &&
4735                     tp->copied_seq == tp->rcv_nxt && tp->ucopy.len &&
4736                     sock_owned_by_user(sk) && !tp->urg_data) {
4737                         int chunk = min_t(unsigned int, skb->len,
4738                                           tp->ucopy.len);
4739
4740                         __set_current_state(TASK_RUNNING);
4741
4742                         if (!skb_copy_datagram_msg(skb, 0, tp->ucopy.msg, chunk)) {
4743                                 tp->ucopy.len -= chunk;
4744                                 tp->copied_seq += chunk;
4745                                 eaten = (chunk == skb->len);
4746                                 tcp_rcv_space_adjust(sk);
4747                         }
4748                 }
4749
4750                 if (eaten <= 0) {
4751 queue_and_out:
4752                         if (eaten < 0) {
4753                                 if (skb_queue_len(&sk->sk_receive_queue) == 0)
4754                                         sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
4755                                 else if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))
4756                                         goto drop;
4757                         }
4758                         eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, 0, &fragstolen);
4759                 }
4760                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4761                 if (skb->len)
4762                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
4763                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
4764                         tcp_fin(sk);
4765
4766                 if (!RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4767                         tcp_ofo_queue(sk);
4768
4769                         /* RFC2581. 4.2. SHOULD send immediate ACK, when
4770                          * gap in queue is filled.
4771                          */
4772                         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
4773                                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 0;
4774                 }
4775
4776                 if (tp->rx_opt.num_sacks)
4777                         tcp_sack_remove(tp);
4778
4779                 tcp_fast_path_check(sk);
4780
4781                 if (eaten > 0)
4782                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4783                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4784                         sk->sk_data_ready(sk);
4785                 return;
4786         }
4787
4788         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
4789                 /* A retransmit, 2nd most common case.  Force an immediate ack. */
4790                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4791                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4792
4793 out_of_window:
4794                 tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
4795                 inet_csk_schedule_ack(sk);
4796 drop:
4797                 tcp_drop(sk, skb);
4798                 return;
4799         }
4800
4801         /* Out of window. F.e. zero window probe. */
4802         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp)))
4803                 goto out_of_window;
4804
4805         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4806                 /* Partial packet, seq < rcv_next < end_seq */
4807                 SOCK_DEBUG(sk, "partial packet: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4808                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4809                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4810
4811                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt);
4812
4813                 /* If window is closed, drop tail of packet. But after
4814                  * remembering D-SACK for its head made in previous line.
4815                  */
4816                 if (!tcp_receive_window(tp))
4817                         goto out_of_window;
4818                 goto queue_and_out;
4819         }
4820
4821         tcp_data_queue_ofo(sk, skb);
4822 }
4823
4824 static struct sk_buff *tcp_skb_next(struct sk_buff *skb, struct sk_buff_head *list)
4825 {
4826         if (list)
4827                 return !skb_queue_is_last(list, skb) ? skb->next : NULL;
4828
4829         return skb_rb_next(skb);
4830 }
4831
4832 static struct sk_buff *tcp_collapse_one(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4833                                         struct sk_buff_head *list,
4834                                         struct rb_root *root)
4835 {
4836         struct sk_buff *next = tcp_skb_next(skb, list);
4837
4838         if (list)
4839                 __skb_unlink(skb, list);
4840         else
4841                 rb_erase(&skb->rbnode, root);
4842
4843         __kfree_skb(skb);
4844         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOLLAPSED);
4845
4846         return next;
4847 }
4848
4849 /* Insert skb into rb tree, ordered by TCP_SKB_CB(skb)->seq */
4850 static void tcp_rbtree_insert(struct rb_root *root, struct sk_buff *skb)
4851 {
4852         struct rb_node **p = &root->rb_node;
4853         struct rb_node *parent = NULL;
4854         struct sk_buff *skb1;
4855
4856         while (*p) {
4857                 parent = *p;
4858                 skb1 = rb_to_skb(parent);
4859                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4860                         p = &parent->rb_left;
4861                 else
4862                         p = &parent->rb_right;
4863         }
4864         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
4865         rb_insert_color(&skb->rbnode, root);
4866 }
4867
4868 /* Collapse contiguous sequence of skbs head..tail with
4869  * sequence numbers start..end.
4870  *
4871  * If tail is NULL, this means until the end of the queue.
4872  *
4873  * Segments with FIN/SYN are not collapsed (only because this
4874  * simplifies code)
4875  */
4876 static void
4877 tcp_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff_head *list, struct rb_root *root,
4878              struct sk_buff *head, struct sk_buff *tail, u32 start, u32 end)
4879 {
4880         struct sk_buff *skb = head, *n;
4881         struct sk_buff_head tmp;
4882         bool end_of_skbs;
4883
4884         /* First, check that queue is collapsible and find
4885          * the point where collapsing can be useful.
4886          */
4887 restart:
4888         for (end_of_skbs = true; skb != NULL && skb != tail; skb = n) {
4889                 n = tcp_skb_next(skb, list);
4890
4891                 /* No new bits? It is possible on ofo queue. */
4892                 if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4893                         skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
4894                         if (!skb)
4895                                 break;
4896                         goto restart;
4897                 }
4898
4899                 /* The first skb to collapse is:
4900                  * - not SYN/FIN and
4901                  * - bloated or contains data before "start" or
4902                  *   overlaps to the next one.
4903                  */
4904                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)) &&
4905                     (tcp_win_from_space(skb->truesize) > skb->len ||
4906                      before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))) {
4907                         end_of_skbs = false;
4908                         break;
4909                 }
4910
4911                 if (n && n != tail &&
4912                     TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(n)->seq) {
4913                         end_of_skbs = false;
4914                         break;
4915                 }
4916
4917                 /* Decided to skip this, advance start seq. */
4918                 start = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4919         }
4920         if (end_of_skbs ||
4921             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
4922                 return;
4923
4924         __skb_queue_head_init(&tmp);
4925
4926         while (before(start, end)) {
4927                 int copy = min_t(int, SKB_MAX_ORDER(0, 0), end - start);
4928                 struct sk_buff *nskb;
4929
4930                 nskb = alloc_skb(copy, GFP_ATOMIC);
4931                 if (!nskb)
4932                         break;
4933
4934                 memcpy(nskb->cb, skb->cb, sizeof(skb->cb));
4935                 TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = start;
4936                 if (list)
4937                         __skb_queue_before(list, skb, nskb);
4938                 else
4939                         __skb_queue_tail(&tmp, nskb); /* defer rbtree insertion */
4940                 skb_set_owner_r(nskb, sk);
4941
4942                 /* Copy data, releasing collapsed skbs. */
4943                 while (copy > 0) {
4944                         int offset = start - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4945                         int size = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - start;
4946
4947                         BUG_ON(offset < 0);
4948                         if (size > 0) {
4949                                 size = min(copy, size);
4950                                 if (skb_copy_bits(skb, offset, skb_put(nskb, size), size))
4951                                         BUG();
4952                                 TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq += size;
4953                                 copy -= size;
4954                                 start += size;
4955                         }
4956                         if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4957                                 skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
4958                                 if (!skb ||
4959                                     skb == tail ||
4960                                     (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
4961                                         goto end;
4962                         }
4963                 }
4964         }
4965 end:
4966         skb_queue_walk_safe(&tmp, skb, n)
4967                 tcp_rbtree_insert(root, skb);
4968 }
4969
4970 /* Collapse ofo queue. Algorithm: select contiguous sequence of skbs
4971  * and tcp_collapse() them until all the queue is collapsed.
4972  */
4973 static void tcp_collapse_ofo_queue(struct sock *sk)
4974 {
4975         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4976         u32 range_truesize, sum_tiny = 0;
4977         struct sk_buff *skb, *head;
4978         u32 start, end;
4979
4980         skb = skb_rb_first(&tp->out_of_order_queue);
4981 new_range:
4982         if (!skb) {
4983                 tp->ooo_last_skb = skb_rb_last(&tp->out_of_order_queue);
4984                 return;
4985         }
4986         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4987         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4988         range_truesize = skb->truesize;
4989
4990         for (head = skb;;) {
4991                 skb = skb_rb_next(skb);
4992
4993                 /* Range is terminated when we see a gap or when
4994                  * we are at the queue end.
4995                  */
4996                 if (!skb ||
4997                     after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end) ||
4998                     before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start)) {
4999                         /* Do not attempt collapsing tiny skbs */
5000                         if (range_truesize != head->truesize ||
5001                             end - start >= SKB_WITH_OVERHEAD(SK_MEM_QUANTUM)) {
5002                                 tcp_collapse(sk, NULL, &tp->out_of_order_queue,
5003                                              head, skb, start, end);
5004                         } else {
5005                                 sum_tiny += range_truesize;
5006                                 if (sum_tiny > sk->sk_rcvbuf >> 3)
5007                                         return;
5008                         }
5009                         goto new_range;
5010                 }
5011
5012                 range_truesize += skb->truesize;
5013                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start)))
5014                         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5015                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end))
5016                         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
5017         }
5018 }
5019
5020 /*
5021  * Clean the out-of-order queue to make room.
5022  * We drop high sequences packets to :
5023  * 1) Let a chance for holes to be filled.
5024  * 2) not add too big latencies if thousands of packets sit there.
5025  *    (But if application shrinks SO_RCVBUF, we could still end up
5026  *     freeing whole queue here)
5027  * 3) Drop at least 12.5 % of sk_rcvbuf to avoid malicious attacks.
5028  *
5029  * Return true if queue has shrunk.
5030  */
5031 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk)
5032 {
5033         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5034         struct rb_node *node, *prev;
5035         int goal;
5036
5037         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
5038                 return false;
5039
5040         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_OFOPRUNED);
5041         goal = sk->sk_rcvbuf >> 3;
5042         node = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
5043         do {
5044                 prev = rb_prev(node);
5045                 rb_erase(node, &tp->out_of_order_queue);
5046                 goal -= rb_to_skb(node)->truesize;
5047                 tcp_drop(sk, rb_to_skb(node));
5048                 if (!prev || goal <= 0) {
5049                         sk_mem_reclaim(sk);
5050                         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf &&
5051                             !tcp_under_memory_pressure(sk))
5052                                 break;
5053                         goal = sk->sk_rcvbuf >> 3;
5054                 }
5055                 node = prev;
5056         } while (node);
5057         tp->ooo_last_skb = rb_to_skb(prev);
5058
5059         /* Reset SACK state.  A conforming SACK implementation will
5060          * do the same at a timeout based retransmit.  When a connection
5061          * is in a sad state like this, we care only about integrity
5062          * of the connection not performance.
5063          */
5064         if (tp->rx_opt.sack_ok)
5065                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
5066         return true;
5067 }
5068
5069 /* Reduce allocated memory if we can, trying to get
5070  * the socket within its memory limits again.
5071  *
5072  * Return less than zero if we should start dropping frames
5073  * until the socket owning process reads some of the data
5074  * to stabilize the situation.
5075  */
5076 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk)
5077 {
5078         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5079
5080         SOCK_DEBUG(sk, "prune_queue: c=%x\n", tp->copied_seq);
5081
5082         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PRUNECALLED);
5083
5084         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) >= sk->sk_rcvbuf)
5085                 tcp_clamp_window(sk);
5086         else if (tcp_under_memory_pressure(sk))
5087                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, 4U * tp->advmss);
5088
5089         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5090                 return 0;
5091
5092         tcp_collapse_ofo_queue(sk);
5093         if (!skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue))
5094                 tcp_collapse(sk, &sk->sk_receive_queue, NULL,
5095                              skb_peek(&sk->sk_receive_queue),
5096                              NULL,
5097                              tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
5098         sk_mem_reclaim(sk);
5099
5100         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5101                 return 0;
5102
5103         /* Collapsing did not help, destructive actions follow.
5104          * This must not ever occur. */
5105
5106         tcp_prune_ofo_queue(sk);
5107
5108         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5109                 return 0;
5110
5111         /* If we are really being abused, tell the caller to silently
5112          * drop receive data on the floor.  It will get retransmitted
5113          * and hopefully then we'll have sufficient space.
5114          */
5115         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_RCVPRUNED);
5116
5117         /* Massive buffer overcommit. */
5118         tp->pred_flags = 0;
5119         return -1;
5120 }
5121
5122 static bool tcp_should_expand_sndbuf(const struct sock *sk)
5123 {
5124         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5125
5126         /* If the user specified a specific send buffer setting, do
5127          * not modify it.
5128          */
5129         if (sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK)
5130                 return false;
5131
5132         /* If we are under global TCP memory pressure, do not expand.  */
5133         if (tcp_under_memory_pressure(sk))
5134                 return false;
5135
5136         /* If we are under soft global TCP memory pressure, do not expand.  */
5137         if (sk_memory_allocated(sk) >= sk_prot_mem_limits(sk, 0))
5138                 return false;
5139
5140         /* If we filled the congestion window, do not expand.  */
5141         if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
5142                 return false;
5143
5144         return true;
5145 }
5146
5147 /* When incoming ACK allowed to free some skb from write_queue,
5148  * we remember this event in flag SOCK_QUEUE_SHRUNK and wake up socket
5149  * on the exit from tcp input handler.
5150  *
5151  * PROBLEM: sndbuf expansion does not work well with largesend.
5152  */
5153 static void tcp_new_space(struct sock *sk)
5154 {
5155         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5156
5157         if (tcp_should_expand_sndbuf(sk)) {
5158                 tcp_sndbuf_expand(sk);
5159                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
5160         }
5161
5162         sk->sk_write_space(sk);
5163 }
5164
5165 /* Caller made space either from:
5166  * 1) Freeing skbs in rtx queues (after tp->snd_una has advanced)
5167  * 2) Sent skbs from output queue (and thus advancing tp->snd_nxt)
5168  *
5169  * We might be able to generate EPOLLOUT to the application if:
5170  * 1) Space consumed in output/rtx queues is below sk->sk_sndbuf/2
5171  * 2) notsent amount (tp->write_seq - tp->snd_nxt) became
5172  *    small enough that tcp_stream_memory_free() decides it
5173  *    is time to generate EPOLLOUT.
5174  */
5175 void tcp_check_space(struct sock *sk)
5176 {
5177         if (sock_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK)) {
5178                 sock_reset_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
5179                 /* pairs with tcp_poll() */
5180                 smp_mb();
5181                 if (sk->sk_socket &&
5182                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags))
5183                         tcp_new_space(sk);
5184         }
5185 }
5186
5187 static inline void tcp_data_snd_check(struct sock *sk)
5188 {
5189         tcp_push_pending_frames(sk);
5190         tcp_check_space(sk);
5191 }
5192
5193 /*
5194  * Check if sending an ack is needed.
5195  */
5196 static void __tcp_ack_snd_check(struct sock *sk, int ofo_possible)
5197 {
5198         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5199
5200             /* More than one full frame received... */
5201         if (((tp->rcv_nxt - tp->rcv_wup) > inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss &&
5202              /* ... and right edge of window advances far enough.
5203               * (tcp_recvmsg() will send ACK otherwise). Or...
5204               */
5205              __tcp_select_window(sk) >= tp->rcv_wnd) ||
5206             /* We ACK each frame or... */
5207             tcp_in_quickack_mode(sk) ||
5208             /* We have out of order data. */
5209             (ofo_possible && !RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))) {
5210                 /* Then ack it now */
5211                 tcp_send_ack(sk);
5212         } else {
5213                 /* Else, send delayed ack. */
5214                 tcp_send_delayed_ack(sk);
5215         }
5216 }
5217
5218 static inline void tcp_ack_snd_check(struct sock *sk)
5219 {
5220         if (!inet_csk_ack_scheduled(sk)) {
5221                 /* We sent a data segment already. */
5222                 return;
5223         }
5224         __tcp_ack_snd_check(sk, 1);
5225 }
5226
5227 /*
5228  *      This routine is only called when we have urgent data
5229  *      signaled. Its the 'slow' part of tcp_urg. It could be
5230  *      moved inline now as tcp_urg is only called from one
5231  *      place. We handle URGent data wrong. We have to - as
5232  *      BSD still doesn't use the correction from RFC961.
5233  *      For 1003.1g we should support a new option TCP_STDURG to permit
5234  *      either form (or just set the sysctl tcp_stdurg).
5235  */
5236
5237 static void tcp_check_urg(struct sock *sk, const struct tcphdr *th)
5238 {
5239         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5240         u32 ptr = ntohs(th->urg_ptr);
5241
5242         if (ptr && !sysctl_tcp_stdurg)
5243                 ptr--;
5244         ptr += ntohl(th->seq);
5245
5246         /* Ignore urgent data that we've already seen and read. */
5247         if (after(tp->copied_seq, ptr))
5248                 return;
5249
5250         /* Do not replay urg ptr.
5251          *
5252          * NOTE: interesting situation not covered by specs.
5253          * Misbehaving sender may send urg ptr, pointing to segment,
5254          * which we already have in ofo queue. We are not able to fetch
5255          * such data and will stay in TCP_URG_NOTYET until will be eaten
5256          * by recvmsg(). Seems, we are not obliged to handle such wicked
5257          * situations. But it is worth to think about possibility of some
5258          * DoSes using some hypothetical application level deadlock.
5259          */
5260         if (before(ptr, tp->rcv_nxt))
5261                 return;
5262
5263         /* Do we already have a newer (or duplicate) urgent pointer? */
5264         if (tp->urg_data && !after(ptr, tp->urg_seq))
5265                 return;
5266
5267         /* Tell the world about our new urgent pointer. */
5268         sk_send_sigurg(sk);
5269
5270         /* We may be adding urgent data when the last byte read was
5271          * urgent. To do this requires some care. We cannot just ignore
5272          * tp->copied_seq since we would read the last urgent byte again
5273          * as data, nor can we alter copied_seq until this data arrives
5274          * or we break the semantics of SIOCATMARK (and thus sockatmark())
5275          *
5276          * NOTE. Double Dutch. Rendering to plain English: author of comment
5277          * above did something sort of  send("A", MSG_OOB); send("B", MSG_OOB);
5278          * and expect that both A and B disappear from stream. This is _wrong_.
5279          * Though this happens in BSD with high probability, this is occasional.
5280          * Any application relying on this is buggy. Note also, that fix "works"
5281          * only in this artificial test. Insert some normal data between A and B and we will
5282          * decline of BSD again. Verdict: it is better to remove to trap
5283          * buggy users.
5284          */
5285         if (tp->urg_seq == tp->copied_seq && tp->urg_data &&
5286             !sock_flag(sk, SOCK_URGINLINE) && tp->copied_seq != tp->rcv_nxt) {
5287                 struct sk_buff *skb = skb_peek(&sk->sk_receive_queue);
5288                 tp->copied_seq++;
5289                 if (skb && !before(tp->copied_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5290                         __skb_unlink(skb, &sk->sk_receive_queue);
5291                         __kfree_skb(skb);
5292                 }
5293         }
5294
5295         tp->urg_data = TCP_URG_NOTYET;
5296         tp->urg_seq = ptr;
5297
5298         /* Disable header prediction. */
5299         tp->pred_flags = 0;
5300 }
5301
5302 /* This is the 'fast' part of urgent handling. */
5303 static void tcp_urg(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, const struct tcphdr *th)
5304 {
5305         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5306
5307         /* Check if we get a new urgent pointer - normally not. */
5308         if (th->urg)
5309                 tcp_check_urg(sk, th);
5310
5311         /* Do we wait for any urgent data? - normally not... */
5312         if (tp->urg_data == TCP_URG_NOTYET) {
5313                 u32 ptr = tp->urg_seq - ntohl(th->seq) + (th->doff * 4) -
5314                           th->syn;
5315
5316                 /* Is the urgent pointer pointing into this packet? */
5317                 if (ptr < skb->len) {
5318                         u8 tmp;
5319                         if (skb_copy_bits(skb, ptr, &tmp, 1))
5320                                 BUG();
5321                         tp->urg_data = TCP_URG_VALID | tmp;
5322                         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
5323                                 sk->sk_data_ready(sk);
5324                 }
5325         }
5326 }
5327
5328 static int tcp_copy_to_iovec(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int hlen)
5329 {
5330         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5331         int chunk = skb->len - hlen;
5332         int err;
5333
5334         if (skb_csum_unnecessary(skb))
5335                 err = skb_copy_datagram_msg(skb, hlen, tp->ucopy.msg, chunk);
5336         else
5337                 err = skb_copy_and_csum_datagram_msg(skb, hlen, tp->ucopy.msg);
5338
5339         if (!err) {
5340                 tp->ucopy.len -= chunk;
5341                 tp->copied_seq += chunk;
5342                 tcp_rcv_space_adjust(sk);
5343         }
5344
5345         return err;
5346 }
5347
5348 /* Does PAWS and seqno based validation of an incoming segment, flags will
5349  * play significant role here.
5350  */
5351 static bool tcp_validate_incoming(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5352                                   const struct tcphdr *th, int syn_inerr)
5353 {
5354         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5355         bool rst_seq_match = false;
5356
5357         /* RFC1323: H1. Apply PAWS check first. */
5358         if (tcp_fast_parse_options(skb, th, tp) && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5359             tcp_paws_discard(sk, skb)) {
5360                 if (!th->rst) {
5361                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSESTABREJECTED);
5362                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5363                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDPAWS,
5364                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5365                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5366                         goto discard;
5367                 }
5368                 /* Reset is accepted even if it did not pass PAWS. */
5369         }
5370
5371         /* Step 1: check sequence number */
5372         if (!tcp_sequence(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5373                 /* RFC793, page 37: "In all states except SYN-SENT, all reset
5374                  * (RST) segments are validated by checking their SEQ-fields."
5375                  * And page 69: "If an incoming segment is not acceptable,
5376                  * an acknowledgment should be sent in reply (unless the RST
5377                  * bit is set, if so drop the segment and return)".
5378                  */
5379                 if (!th->rst) {
5380                         if (th->syn)
5381                                 goto syn_challenge;
5382                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5383                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDSEQ,
5384                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5385                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5386                 }
5387                 goto discard;
5388         }
5389
5390         /* Step 2: check RST bit */
5391         if (th->rst) {
5392                 /* RFC 5961 3.2 (extend to match against SACK too if available):
5393                  * If seq num matches RCV.NXT or the right-most SACK block,
5394                  * then
5395                  *     RESET the connection
5396                  * else
5397                  *     Send a challenge ACK
5398                  */
5399                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt) {
5400                         rst_seq_match = true;
5401                 } else if (tcp_is_sack(tp) && tp->rx_opt.num_sacks > 0) {
5402                         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
5403                         int max_sack = sp[0].end_seq;
5404                         int this_sack;
5405
5406                         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;
5407                              ++this_sack) {
5408                                 max_sack = after(sp[this_sack].end_seq,
5409                                                  max_sack) ?
5410                                         sp[this_sack].end_seq : max_sack;
5411                         }
5412
5413                         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == max_sack)
5414                                 rst_seq_match = true;
5415                 }
5416
5417                 if (rst_seq_match)
5418                         tcp_reset(sk);
5419                 else
5420                         tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5421                 goto discard;
5422         }
5423
5424         /* step 3: check security and precedence [ignored] */
5425
5426         /* step 4: Check for a SYN
5427          * RFC 5961 4.2 : Send a challenge ack
5428          */
5429         if (th->syn) {
5430 syn_challenge:
5431                 if (syn_inerr)
5432                         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5433                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNCHALLENGE);
5434                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5435                 goto discard;
5436         }
5437
5438         return true;
5439
5440 discard:
5441         tcp_drop(sk, skb);
5442         return false;
5443 }
5444
5445 /*
5446  *      TCP receive function for the ESTABLISHED state.
5447  *
5448  *      It is split into a fast path and a slow path. The fast path is
5449  *      disabled when:
5450  *      - A zero window was announced from us - zero window probing
5451  *        is only handled properly in the slow path.
5452  *      - Out of order segments arrived.
5453  *      - Urgent data is expected.
5454  *      - There is no buffer space left
5455  *      - Unexpected TCP flags/window values/header lengths are received
5456  *        (detected by checking the TCP header against pred_flags)
5457  *      - Data is sent in both directions. Fast path only supports pure senders
5458  *        or pure receivers (this means either the sequence number or the ack
5459  *        value must stay constant)
5460  *      - Unexpected TCP option.
5461  *
5462  *      When these conditions are not satisfied it drops into a standard
5463  *      receive procedure patterned after RFC793 to handle all cases.
5464  *      The first three cases are guaranteed by proper pred_flags setting,
5465  *      the rest is checked inline. Fast processing is turned on in
5466  *      tcp_data_queue when everything is OK.
5467  */
5468 void tcp_rcv_established(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5469                          const struct tcphdr *th, unsigned int len)
5470 {
5471         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5472
5473         if (unlikely(!sk->sk_rx_dst))
5474                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5475         /*
5476          *      Header prediction.
5477          *      The code loosely follows the one in the famous
5478          *      "30 instruction TCP receive" Van Jacobson mail.
5479          *
5480          *      Van's trick is to deposit buffers into socket queue
5481          *      on a device interrupt, to call tcp_recv function
5482          *      on the receive process context and checksum and copy
5483          *      the buffer to user space. smart...
5484          *
5485          *      Our current scheme is not silly either but we take the
5486          *      extra cost of the net_bh soft interrupt processing...
5487          *      We do checksum and copy also but from device to kernel.
5488          */
5489
5490         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5491
5492         /*      pred_flags is 0xS?10 << 16 + snd_wnd
5493          *      if header_prediction is to be made
5494          *      'S' will always be tp->tcp_header_len >> 2
5495          *      '?' will be 0 for the fast path, otherwise pred_flags is 0 to
5496          *  turn it off (when there are holes in the receive
5497          *       space for instance)
5498          *      PSH flag is ignored.
5499          */
5500
5501         if ((tcp_flag_word(th) & TCP_HP_BITS) == tp->pred_flags &&
5502             TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt &&
5503             !after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
5504                 int tcp_header_len = tp->tcp_header_len;
5505
5506                 /* Timestamp header prediction: tcp_header_len
5507                  * is automatically equal to th->doff*4 due to pred_flags
5508                  * match.
5509                  */
5510
5511                 /* Check timestamp */
5512                 if (tcp_header_len == sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) {
5513                         /* No? Slow path! */
5514                         if (!tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
5515                                 goto slow_path;
5516
5517                         /* If PAWS failed, check it more carefully in slow path */
5518                         if ((s32)(tp->rx_opt.rcv_tsval - tp->rx_opt.ts_recent) < 0)
5519                                 goto slow_path;
5520
5521                         /* DO NOT update ts_recent here, if checksum fails
5522                          * and timestamp was corrupted part, it will result
5523                          * in a hung connection since we will drop all
5524                          * future packets due to the PAWS test.
5525                          */
5526                 }
5527
5528                 if (len <= tcp_header_len) {
5529                         /* Bulk data transfer: sender */
5530                         if (len == tcp_header_len) {
5531                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5532                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5533                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5534                                  */
5535                                 if (tcp_header_len ==
5536                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5537                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5538                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5539
5540                                 /* We know that such packets are checksummed
5541                                  * on entry.
5542                                  */
5543                                 tcp_ack(sk, skb, 0);
5544                                 __kfree_skb(skb);
5545                                 tcp_data_snd_check(sk);
5546                                 return;
5547                         } else { /* Header too small */
5548                                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5549                                 goto discard;
5550                         }
5551                 } else {
5552                         int eaten = 0;
5553                         bool fragstolen = false;
5554
5555                         if (tp->ucopy.task == current &&
5556                             tp->copied_seq == tp->rcv_nxt &&
5557                             len - tcp_header_len <= tp->ucopy.len &&
5558                             sock_owned_by_user(sk)) {
5559                                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
5560
5561                                 if (!tcp_copy_to_iovec(sk, skb, tcp_header_len)) {
5562                                         /* Predicted packet is in window by definition.
5563                                          * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5564                                          * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5565                                          */
5566                                         if (tcp_header_len ==
5567                                             (sizeof(struct tcphdr) +
5568                                              TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5569                                             tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5570                                                 tcp_store_ts_recent(tp);
5571
5572                                         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5573
5574                                         __skb_pull(skb, tcp_header_len);
5575                                         tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
5576                                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5577                                                         LINUX_MIB_TCPHPHITSTOUSER);
5578                                         eaten = 1;
5579                                 }
5580                         }
5581                         if (!eaten) {
5582                                 if (tcp_checksum_complete(skb))
5583                                         goto csum_error;
5584
5585                                 if ((int)skb->truesize > sk->sk_forward_alloc)
5586                                         goto step5;
5587
5588                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5589                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5590                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5591                                  */
5592                                 if (tcp_header_len ==
5593                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5594                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5595                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5596
5597                                 tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5598
5599                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITS);
5600
5601                                 /* Bulk data transfer: receiver */
5602                                 eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, tcp_header_len,
5603                                                       &fragstolen);
5604                         }
5605
5606                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
5607
5608                         if (TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq != tp->snd_una) {
5609                                 /* Well, only one small jumplet in fast path... */
5610                                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_DATA);
5611                                 tcp_data_snd_check(sk);
5612                                 if (!inet_csk_ack_scheduled(sk))
5613                                         goto no_ack;
5614                         } else {
5615                                 tcp_update_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5616                         }
5617
5618                         __tcp_ack_snd_check(sk, 0);
5619 no_ack:
5620                         if (eaten)
5621                                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
5622                         sk->sk_data_ready(sk);
5623                         return;
5624                 }
5625         }
5626
5627 slow_path:
5628         if (len < (th->doff << 2) || tcp_checksum_complete(skb))
5629                 goto csum_error;
5630
5631         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
5632                 goto discard;
5633
5634         /*
5635          *      Standard slow path.
5636          */
5637
5638         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 1))
5639                 return;
5640
5641 step5:
5642         if (tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH | FLAG_UPDATE_TS_RECENT) < 0)
5643                 goto discard;
5644
5645         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5646
5647         /* Process urgent data. */
5648         tcp_urg(sk, skb, th);
5649
5650         /* step 7: process the segment text */
5651         tcp_data_queue(sk, skb);
5652
5653         tcp_data_snd_check(sk);
5654         tcp_ack_snd_check(sk);
5655         return;
5656
5657 csum_error:
5658         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_CSUMERRORS);
5659         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5660
5661 discard:
5662         tcp_drop(sk, skb);
5663 }
5664 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_established);
5665
5666 void tcp_finish_connect(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5667 {
5668         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5669         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5670
5671         tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
5672         icsk->icsk_ack.lrcvtime = tcp_time_stamp;
5673
5674         if (skb) {
5675                 icsk->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5676                 security_inet_conn_established(sk, skb);
5677         }
5678
5679         /* Make sure socket is routed, for correct metrics.  */
5680         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
5681
5682         tcp_init_metrics(sk);
5683
5684         tcp_init_congestion_control(sk);
5685
5686         /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data
5687          * packet.
5688          */
5689         tp->lsndtime = tcp_time_stamp;
5690
5691         tcp_init_buffer_space(sk);
5692
5693         if (sock_flag(sk, SOCK_KEEPOPEN))
5694                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, keepalive_time_when(tp));
5695
5696         if (!tp->rx_opt.snd_wscale)
5697                 __tcp_fast_path_on(tp, tp->snd_wnd);
5698         else
5699                 tp->pred_flags = 0;
5700
5701 }
5702
5703 static bool tcp_rcv_fastopen_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *synack,
5704                                     struct tcp_fastopen_cookie *cookie)
5705 {
5706         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5707         struct sk_buff *data = tp->syn_data ? tcp_write_queue_head(sk) : NULL;
5708         u16 mss = tp->rx_opt.mss_clamp, try_exp = 0;
5709         bool syn_drop = false;
5710
5711         if (mss == tp->rx_opt.user_mss) {
5712                 struct tcp_options_received opt;
5713
5714                 /* Get original SYNACK MSS value if user MSS sets mss_clamp */
5715                 tcp_clear_options(&opt);
5716                 opt.user_mss = opt.mss_clamp = 0;
5717                 tcp_parse_options(synack, &opt, 0, NULL);
5718                 mss = opt.mss_clamp;
5719         }
5720
5721         if (!tp->syn_fastopen) {
5722                 /* Ignore an unsolicited cookie */
5723                 cookie->len = -1;
5724         } else if (tp->total_retrans) {
5725                 /* SYN timed out and the SYN-ACK neither has a cookie nor
5726                  * acknowledges data. Presumably the remote received only
5727                  * the retransmitted (regular) SYNs: either the original
5728                  * SYN-data or the corresponding SYN-ACK was dropped.
5729                  */
5730                 syn_drop = (cookie->len < 0 && data);
5731         } else if (cookie->len < 0 && !tp->syn_data) {
5732                 /* We requested a cookie but didn't get it. If we did not use
5733                  * the (old) exp opt format then try so next time (try_exp=1).
5734                  * Otherwise we go back to use the RFC7413 opt (try_exp=2).
5735                  */
5736                 try_exp = tp->syn_fastopen_exp ? 2 : 1;
5737         }
5738
5739         tcp_fastopen_cache_set(sk, mss, cookie, syn_drop, try_exp);
5740
5741         if (data) { /* Retransmit unacked data in SYN */
5742                 tcp_for_write_queue_from(data, sk) {
5743                         if (data == tcp_send_head(sk) ||
5744                             __tcp_retransmit_skb(sk, data, 1))
5745                                 break;
5746                 }
5747                 tcp_rearm_rto(sk);
5748                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5749                                 LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVEFAIL);
5750                 return true;
5751         }
5752         tp->syn_data_acked = tp->syn_data;
5753         if (tp->syn_data_acked)
5754                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5755                                 LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
5756
5757         tcp_fastopen_add_skb(sk, synack);
5758
5759         return false;
5760 }
5761
5762 static int tcp_rcv_synsent_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5763                                          const struct tcphdr *th)
5764 {
5765         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5766         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5767         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
5768         int saved_clamp = tp->rx_opt.mss_clamp;
5769         bool fastopen_fail;
5770
5771         tcp_parse_options(skb, &tp->rx_opt, 0, &foc);
5772         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
5773                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
5774
5775         if (th->ack) {
5776                 /* rfc793:
5777                  * "If the state is SYN-SENT then
5778                  *    first check the ACK bit
5779                  *      If the ACK bit is set
5780                  *        If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send
5781                  *        a reset (unless the RST bit is set, if so drop
5782                  *        the segment and return)"
5783                  */
5784                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_una) ||
5785                     after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt))
5786                         goto reset_and_undo;
5787
5788                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
5789                     !between(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp,
5790                              tcp_time_stamp)) {
5791                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5792                                         LINUX_MIB_PAWSACTIVEREJECTED);
5793                         goto reset_and_undo;
5794                 }
5795
5796                 /* Now ACK is acceptable.
5797                  *
5798                  * "If the RST bit is set
5799                  *    If the ACK was acceptable then signal the user "error:
5800                  *    connection reset", drop the segment, enter CLOSED state,
5801                  *    delete TCB, and return."
5802                  */
5803
5804                 if (th->rst) {
5805                         tcp_reset(sk);
5806                         goto discard;
5807                 }
5808
5809                 /* rfc793:
5810                  *   "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5811                  *    drop the segment and return."
5812                  *
5813                  *    See note below!
5814                  *                                        --ANK(990513)
5815                  */
5816                 if (!th->syn)
5817                         goto discard_and_undo;
5818
5819                 /* rfc793:
5820                  *   "If the SYN bit is on ...
5821                  *    are acceptable then ...
5822                  *    (our SYN has been ACKed), change the connection
5823                  *    state to ESTABLISHED..."
5824                  */
5825
5826                 tcp_ecn_rcv_synack(tp, th);
5827
5828                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5829                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH);
5830
5831                 /* Ok.. it's good. Set up sequence numbers and
5832                  * move to established.
5833                  */
5834                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5835                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5836
5837                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5838                  * never scaled.
5839                  */
5840                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window);
5841
5842                 if (!tp->rx_opt.wscale_ok) {
5843                         tp->rx_opt.snd_wscale = tp->rx_opt.rcv_wscale = 0;
5844                         tp->window_clamp = min(tp->window_clamp, 65535U);
5845                 }
5846
5847                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5848                         tp->rx_opt.tstamp_ok       = 1;
5849                         tp->tcp_header_len =
5850                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5851                         tp->advmss          -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5852                         tcp_store_ts_recent(tp);
5853                 } else {
5854                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5855                 }
5856
5857                 if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_fack)
5858                         tcp_enable_fack(tp);
5859
5860                 tcp_mtup_init(sk);
5861                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5862                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5863
5864                 /* Remember, tcp_poll() does not lock socket!
5865                  * Change state from SYN-SENT only after copied_seq
5866                  * is initialized. */
5867                 tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5868
5869                 smp_mb();
5870
5871                 tcp_finish_connect(sk, skb);
5872
5873                 fastopen_fail = (tp->syn_fastopen || tp->syn_data) &&
5874                                 tcp_rcv_fastopen_synack(sk, skb, &foc);
5875
5876                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
5877                         sk->sk_state_change(sk);
5878                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
5879                 }
5880                 if (fastopen_fail)
5881                         return -1;
5882                 if (sk->sk_write_pending ||
5883                     icsk->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept ||
5884                     icsk->icsk_ack.pingpong) {
5885                         /* Save one ACK. Data will be ready after
5886                          * several ticks, if write_pending is set.
5887                          *
5888                          * It may be deleted, but with this feature tcpdumps
5889                          * look so _wonderfully_ clever, that I was not able
5890                          * to stand against the temptation 8)     --ANK
5891                          */
5892                         inet_csk_schedule_ack(sk);
5893                         tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
5894                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
5895                                                   TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
5896
5897 discard:
5898                         tcp_drop(sk, skb);
5899                         return 0;
5900                 } else {
5901                         tcp_send_ack(sk);
5902                 }
5903                 return -1;
5904         }
5905
5906         /* No ACK in the segment */
5907
5908         if (th->rst) {
5909                 /* rfc793:
5910                  * "If the RST bit is set
5911                  *
5912                  *      Otherwise (no ACK) drop the segment and return."
5913                  */
5914
5915                 goto discard_and_undo;
5916         }
5917
5918         /* PAWS check. */
5919         if (tp->rx_opt.ts_recent_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5920             tcp_paws_reject(&tp->rx_opt, 0))
5921                 goto discard_and_undo;
5922
5923         if (th->syn) {
5924                 /* We see SYN without ACK. It is attempt of
5925                  * simultaneous connect with crossed SYNs.
5926                  * Particularly, it can be connect to self.
5927                  */
5928                 tcp_set_state(sk, TCP_SYN_RECV);
5929
5930                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5931                         tp->rx_opt.tstamp_ok = 1;
5932                         tcp_store_ts_recent(tp);
5933                         tp->tcp_header_len =
5934                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5935                 } else {
5936                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5937                 }
5938
5939                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5940                 tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5941                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5942
5943                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5944                  * never scaled.
5945                  */
5946                 tp->snd_wnd    = ntohs(th->window);
5947                 tp->snd_wl1    = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5948                 tp->max_window = tp->snd_wnd;
5949
5950                 tcp_ecn_rcv_syn(tp, th);
5951
5952                 tcp_mtup_init(sk);
5953                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5954                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5955
5956                 tcp_send_synack(sk);
5957 #if 0
5958                 /* Note, we could accept data and URG from this segment.
5959                  * There are no obstacles to make this (except that we must
5960                  * either change tcp_recvmsg() to prevent it from returning data
5961                  * before 3WHS completes per RFC793, or employ TCP Fast Open).
5962                  *
5963                  * However, if we ignore data in ACKless segments sometimes,
5964                  * we have no reasons to accept it sometimes.
5965                  * Also, seems the code doing it in step6 of tcp_rcv_state_process
5966                  * is not flawless. So, discard packet for sanity.
5967                  * Uncomment this return to process the data.
5968                  */
5969                 return -1;
5970 #else
5971                 goto discard;
5972 #endif
5973         }
5974         /* "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5975          * drop the segment and return."
5976          */
5977
5978 discard_and_undo:
5979         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5980         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5981         goto discard;
5982
5983 reset_and_undo:
5984         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5985         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5986         return 1;
5987 }
5988
5989 /*
5990  *      This function implements the receiving procedure of RFC 793 for
5991  *      all states except ESTABLISHED and TIME_WAIT.
5992  *      It's called from both tcp_v4_rcv and tcp_v6_rcv and should be
5993  *      address independent.
5994  */
5995
5996 int tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5997 {
5998         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5999         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
6000         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
6001         struct request_sock *req;
6002         int queued = 0;
6003         bool acceptable;
6004
6005         switch (sk->sk_state) {
6006         case TCP_CLOSE:
6007                 goto discard;
6008
6009         case TCP_LISTEN:
6010                 if (th->ack)
6011                         return 1;
6012
6013                 if (th->rst)
6014                         goto discard;
6015
6016                 if (th->syn) {
6017                         if (th->fin)
6018                                 goto discard;
6019                         /* It is possible that we process SYN packets from backlog,
6020                          * so we need to make sure to disable BH and RCU right there.
6021                          */
6022                         rcu_read_lock();
6023                         local_bh_disable();
6024                         acceptable = icsk->icsk_af_ops->conn_request(sk, skb) >= 0;
6025                         local_bh_enable();
6026                         rcu_read_unlock();
6027
6028                         if (!acceptable)
6029                                 return 1;
6030                         consume_skb(skb);
6031                         return 0;
6032                 }
6033                 goto discard;
6034
6035         case TCP_SYN_SENT:
6036                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
6037                 queued = tcp_rcv_synsent_state_process(sk, skb, th);
6038                 if (queued >= 0)
6039                         return queued;
6040
6041                 /* Do step6 onward by hand. */
6042                 tcp_urg(sk, skb, th);
6043                 __kfree_skb(skb);
6044                 tcp_data_snd_check(sk);
6045                 return 0;
6046         }
6047
6048         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
6049         req = tp->fastopen_rsk;
6050         if (req) {
6051                 WARN_ON_ONCE(sk->sk_state != TCP_SYN_RECV &&
6052                     sk->sk_state != TCP_FIN_WAIT1);
6053
6054                 if (!tcp_check_req(sk, skb, req, true))
6055                         goto discard;
6056         }
6057
6058         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
6059                 goto discard;
6060
6061         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 0))
6062                 return 0;
6063
6064         /* step 5: check the ACK field */
6065         acceptable = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH |
6066                                       FLAG_UPDATE_TS_RECENT |
6067                                       FLAG_NO_CHALLENGE_ACK) > 0;
6068
6069         if (!acceptable) {
6070                 if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
6071                         return 1;       /* send one RST */
6072                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
6073                 goto discard;
6074         }
6075         switch (sk->sk_state) {
6076         case TCP_SYN_RECV:
6077                 if (!tp->srtt_us)
6078                         tcp_synack_rtt_meas(sk, req);
6079
6080                 /* Once we leave TCP_SYN_RECV, we no longer need req
6081                  * so release it.
6082                  */
6083                 if (req) {
6084                         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
6085                         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
6086                 } else {
6087                         /* Make sure socket is routed, for correct metrics. */
6088                         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
6089                         tcp_init_congestion_control(sk);
6090
6091                         tcp_mtup_init(sk);
6092                         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
6093                         tcp_init_buffer_space(sk);
6094                 }
6095                 smp_mb();
6096                 tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
6097                 sk->sk_state_change(sk);
6098
6099                 /* Note, that this wakeup is only for marginal crossed SYN case.
6100                  * Passively open sockets are not waked up, because
6101                  * sk->sk_sleep == NULL and sk->sk_socket == NULL.
6102                  */
6103                 if (sk->sk_socket)
6104                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
6105
6106                 tp->snd_una = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
6107                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale;
6108                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
6109
6110                 if (tp->rx_opt.tstamp_ok)
6111                         tp->advmss -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6112
6113                 if (req) {
6114                         /* Re-arm the timer because data may have been sent out.
6115                          * This is similar to the regular data transmission case
6116                          * when new data has just been ack'ed.
6117                          *
6118                          * (TFO) - we could try to be more aggressive and
6119                          * retransmitting any data sooner based on when they
6120                          * are sent out.
6121                          */
6122                         tcp_rearm_rto(sk);
6123                 } else
6124                         tcp_init_metrics(sk);
6125
6126                 if (!inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
6127                         tcp_update_pacing_rate(sk);
6128
6129                 /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data packet */
6130                 tp->lsndtime = tcp_time_stamp;
6131
6132                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6133                 tcp_fast_path_on(tp);
6134                 break;
6135
6136         case TCP_FIN_WAIT1: {
6137                 struct dst_entry *dst;
6138                 int tmo;
6139
6140                 /* If we enter the TCP_FIN_WAIT1 state and we are a
6141                  * Fast Open socket and this is the first acceptable
6142                  * ACK we have received, this would have acknowledged
6143                  * our SYNACK so stop the SYNACK timer.
6144                  */
6145                 if (req) {
6146                         /* We no longer need the request sock. */
6147                         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
6148                         tcp_rearm_rto(sk);
6149                 }
6150                 if (tp->snd_una != tp->write_seq)
6151                         break;
6152
6153                 tcp_set_state(sk, TCP_FIN_WAIT2);
6154                 sk->sk_shutdown |= SEND_SHUTDOWN;
6155
6156                 dst = __sk_dst_get(sk);
6157                 if (dst)
6158                         dst_confirm(dst);
6159
6160                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
6161                         /* Wake up lingering close() */
6162                         sk->sk_state_change(sk);
6163                         break;
6164                 }
6165
6166                 if (tp->linger2 < 0 ||
6167                     (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6168                      after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt))) {
6169                         tcp_done(sk);
6170                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6171                         return 1;
6172                 }
6173
6174                 tmo = tcp_fin_time(sk);
6175                 if (tmo > TCP_TIMEWAIT_LEN) {
6176                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo - TCP_TIMEWAIT_LEN);
6177                 } else if (th->fin || sock_owned_by_user(sk)) {
6178                         /* Bad case. We could lose such FIN otherwise.
6179                          * It is not a big problem, but it looks confusing
6180                          * and not so rare event. We still can lose it now,
6181                          * if it spins in bh_lock_sock(), but it is really
6182                          * marginal case.
6183                          */
6184                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo);
6185                 } else {
6186                         tcp_time_wait(sk, TCP_FIN_WAIT2, tmo);
6187                         goto discard;
6188                 }
6189                 break;
6190         }
6191
6192         case TCP_CLOSING:
6193                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6194                         tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
6195                         goto discard;
6196                 }
6197                 break;
6198
6199         case TCP_LAST_ACK:
6200                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6201                         tcp_update_metrics(sk);
6202                         tcp_done(sk);
6203                         goto discard;
6204                 }
6205                 break;
6206         }
6207
6208         /* step 6: check the URG bit */
6209         tcp_urg(sk, skb, th);
6210
6211         /* step 7: process the segment text */
6212         switch (sk->sk_state) {
6213         case TCP_CLOSE_WAIT:
6214         case TCP_CLOSING:
6215         case TCP_LAST_ACK:
6216                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
6217                         break;
6218         case TCP_FIN_WAIT1:
6219         case TCP_FIN_WAIT2:
6220                 /* RFC 793 says to queue data in these states,
6221                  * RFC 1122 says we MUST send a reset.
6222                  * BSD 4.4 also does reset.
6223                  */
6224                 if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN) {
6225                         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6226                             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6227                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6228                                 tcp_reset(sk);
6229                                 return 1;
6230                         }
6231                 }
6232                 /* Fall through */
6233         case TCP_ESTABLISHED:
6234                 tcp_data_queue(sk, skb);
6235                 queued = 1;
6236                 break;
6237         }
6238
6239         /* tcp_data could move socket to TIME-WAIT */
6240         if (sk->sk_state != TCP_CLOSE) {
6241                 tcp_data_snd_check(sk);
6242                 tcp_ack_snd_check(sk);
6243         }
6244
6245         if (!queued) {
6246 discard:
6247                 tcp_drop(sk, skb);
6248         }
6249         return 0;
6250 }
6251 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_state_process);
6252
6253 static inline void pr_drop_req(struct request_sock *req, __u16 port, int family)
6254 {
6255         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6256
6257         if (family == AF_INET)
6258                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI4/%u\n",
6259                                     &ireq->ir_rmt_addr, port);
6260 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6261         else if (family == AF_INET6)
6262                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI6/%u\n",
6263                                     &ireq->ir_v6_rmt_addr, port);
6264 #endif
6265 }
6266
6267 /* RFC3168 : 6.1.1 SYN packets must not have ECT/ECN bits set
6268  *
6269  * If we receive a SYN packet with these bits set, it means a
6270  * network is playing bad games with TOS bits. In order to
6271  * avoid possible false congestion notifications, we disable
6272  * TCP ECN negotiation.
6273  *
6274  * Exception: tcp_ca wants ECN. This is required for DCTCP
6275  * congestion control: Linux DCTCP asserts ECT on all packets,
6276  * including SYN, which is most optimal solution; however,
6277  * others, such as FreeBSD do not.
6278  */
6279 static void tcp_ecn_create_request(struct request_sock *req,
6280                                    const struct sk_buff *skb,
6281                                    const struct sock *listen_sk,
6282                                    const struct dst_entry *dst)
6283 {
6284         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
6285         const struct net *net = sock_net(listen_sk);
6286         bool th_ecn = th->ece && th->cwr;
6287         bool ect, ecn_ok;
6288         u32 ecn_ok_dst;
6289
6290         if (!th_ecn)
6291                 return;
6292
6293         ect = !INET_ECN_is_not_ect(TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield);
6294         ecn_ok_dst = dst_feature(dst, DST_FEATURE_ECN_MASK);
6295         ecn_ok = net->ipv4.sysctl_tcp_ecn || ecn_ok_dst;
6296
6297         if ((!ect && ecn_ok) || tcp_ca_needs_ecn(listen_sk) ||
6298             (ecn_ok_dst & DST_FEATURE_ECN_CA))
6299                 inet_rsk(req)->ecn_ok = 1;
6300 }
6301
6302 static void tcp_openreq_init(struct request_sock *req,
6303                              const struct tcp_options_received *rx_opt,
6304                              struct sk_buff *skb, const struct sock *sk)
6305 {
6306         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6307
6308         req->rsk_rcv_wnd = 0;           /* So that tcp_send_synack() knows! */
6309         req->cookie_ts = 0;
6310         tcp_rsk(req)->rcv_isn = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
6311         tcp_rsk(req)->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6312         skb_mstamp_get(&tcp_rsk(req)->snt_synack);
6313         tcp_rsk(req)->last_oow_ack_time = 0;
6314         req->mss = rx_opt->mss_clamp;
6315         req->ts_recent = rx_opt->saw_tstamp ? rx_opt->rcv_tsval : 0;
6316         ireq->tstamp_ok = rx_opt->tstamp_ok;
6317         ireq->sack_ok = rx_opt->sack_ok;
6318         ireq->snd_wscale = rx_opt->snd_wscale;
6319         ireq->wscale_ok = rx_opt->wscale_ok;
6320         ireq->acked = 0;
6321         ireq->ecn_ok = 0;
6322         ireq->ir_rmt_port = tcp_hdr(skb)->source;
6323         ireq->ir_num = ntohs(tcp_hdr(skb)->dest);
6324         ireq->ir_mark = inet_request_mark(sk, skb);
6325 }
6326
6327 struct request_sock *inet_reqsk_alloc(const struct request_sock_ops *ops,
6328                                       struct sock *sk_listener,
6329                                       bool attach_listener)
6330 {
6331         struct request_sock *req = reqsk_alloc(ops, sk_listener,
6332                                                attach_listener);
6333
6334         if (req) {
6335                 struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6336
6337                 kmemcheck_annotate_bitfield(ireq, flags);
6338                 ireq->ireq_opt = NULL;
6339 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6340                 ireq->pktopts = NULL;
6341 #endif
6342                 atomic64_set(&ireq->ir_cookie, 0);
6343                 ireq->ireq_state = TCP_NEW_SYN_RECV;
6344                 write_pnet(&ireq->ireq_net, sock_net(sk_listener));
6345                 ireq->ireq_family = sk_listener->sk_family;
6346         }
6347
6348         return req;
6349 }
6350 EXPORT_SYMBOL(inet_reqsk_alloc);
6351
6352 /*
6353  * Return true if a syncookie should be sent
6354  */
6355 static bool tcp_syn_flood_action(const struct sock *sk,
6356                                  const struct sk_buff *skb,
6357                                  const char *proto)
6358 {
6359         struct request_sock_queue *queue = &inet_csk(sk)->icsk_accept_queue;
6360         const char *msg = "Dropping request";
6361         bool want_cookie = false;
6362         struct net *net = sock_net(sk);
6363
6364 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
6365         if (net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies) {
6366                 msg = "Sending cookies";
6367                 want_cookie = true;
6368                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDOCOOKIES);
6369         } else
6370 #endif
6371                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDROP);
6372
6373         if (!queue->synflood_warned &&
6374             net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies != 2 &&
6375             xchg(&queue->synflood_warned, 1) == 0)
6376                 pr_info("%s: Possible SYN flooding on port %d. %s.  Check SNMP counters.\n",
6377                         proto, ntohs(tcp_hdr(skb)->dest), msg);
6378
6379         return want_cookie;
6380 }
6381
6382 static void tcp_reqsk_record_syn(const struct sock *sk,
6383                                  struct request_sock *req,
6384                                  const struct sk_buff *skb)
6385 {
6386         if (tcp_sk(sk)->save_syn) {
6387                 u32 len = skb_network_header_len(skb) + tcp_hdrlen(skb);
6388                 u32 *copy;
6389
6390                 copy = kmalloc(len + sizeof(u32), GFP_ATOMIC);
6391                 if (copy) {
6392                         copy[0] = len;
6393                         memcpy(&copy[1], skb_network_header(skb), len);
6394                         req->saved_syn = copy;
6395                 }
6396         }
6397 }
6398
6399 int tcp_conn_request(struct request_sock_ops *rsk_ops,
6400                      const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
6401                      struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6402 {
6403         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
6404         __u32 isn = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_tw_isn;
6405         struct tcp_options_received tmp_opt;
6406         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6407         struct net *net = sock_net(sk);
6408         struct sock *fastopen_sk = NULL;
6409         struct dst_entry *dst = NULL;
6410         struct request_sock *req;
6411         bool want_cookie = false;
6412         struct flowi fl;
6413
6414         /* TW buckets are converted to open requests without
6415          * limitations, they conserve resources and peer is
6416          * evidently real one.
6417          */
6418         if ((net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies == 2 ||
6419              inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk)) && !isn) {
6420                 want_cookie = tcp_syn_flood_action(sk, skb, rsk_ops->slab_name);
6421                 if (!want_cookie)
6422                         goto drop;
6423         }
6424
6425         if (sk_acceptq_is_full(sk)) {
6426                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS);
6427                 goto drop;
6428         }
6429
6430         req = inet_reqsk_alloc(rsk_ops, sk, !want_cookie);
6431         if (!req)
6432                 goto drop;
6433
6434         tcp_rsk(req)->af_specific = af_ops;
6435
6436         tcp_clear_options(&tmp_opt);
6437         tmp_opt.mss_clamp = af_ops->mss_clamp;
6438         tmp_opt.user_mss  = tp->rx_opt.user_mss;
6439         tcp_parse_options(skb, &tmp_opt, 0, want_cookie ? NULL : &foc);
6440
6441         if (want_cookie && !tmp_opt.saw_tstamp)
6442                 tcp_clear_options(&tmp_opt);
6443
6444         tmp_opt.tstamp_ok = tmp_opt.saw_tstamp;
6445         tcp_openreq_init(req, &tmp_opt, skb, sk);
6446         inet_rsk(req)->no_srccheck = inet_sk(sk)->transparent;
6447
6448         /* Note: tcp_v6_init_req() might override ir_iif for link locals */
6449         inet_rsk(req)->ir_iif = inet_request_bound_dev_if(sk, skb);
6450
6451         af_ops->init_req(req, sk, skb);
6452
6453         if (security_inet_conn_request(sk, skb, req))
6454                 goto drop_and_free;
6455
6456         if (!want_cookie && !isn) {
6457                 /* VJ's idea. We save last timestamp seen
6458                  * from the destination in peer table, when entering
6459                  * state TIME-WAIT, and check against it before
6460                  * accepting new connection request.
6461                  *
6462                  * If "isn" is not zero, this request hit alive
6463                  * timewait bucket, so that all the necessary checks
6464                  * are made in the function processing timewait state.
6465                  */
6466                 if (tcp_death_row.sysctl_tw_recycle) {
6467                         bool strict;
6468
6469                         dst = af_ops->route_req(sk, &fl, req, &strict);
6470
6471                         if (dst && strict &&
6472                             !tcp_peer_is_proven(req, dst, true,
6473                                                 tmp_opt.saw_tstamp)) {
6474                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSPASSIVEREJECTED);
6475                                 goto drop_and_release;
6476                         }
6477                 }
6478                 /* Kill the following clause, if you dislike this way. */
6479                 else if (!net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies &&
6480                          (sysctl_max_syn_backlog - inet_csk_reqsk_queue_len(sk) <
6481                           (sysctl_max_syn_backlog >> 2)) &&
6482                          !tcp_peer_is_proven(req, dst, false,
6483                                              tmp_opt.saw_tstamp)) {
6484                         /* Without syncookies last quarter of
6485                          * backlog is filled with destinations,
6486                          * proven to be alive.
6487                          * It means that we continue to communicate
6488                          * to destinations, already remembered
6489                          * to the moment of synflood.
6490                          */
6491                         pr_drop_req(req, ntohs(tcp_hdr(skb)->source),
6492                                     rsk_ops->family);
6493                         goto drop_and_release;
6494                 }
6495
6496                 isn = af_ops->init_seq(skb);
6497         }
6498         if (!dst) {
6499                 dst = af_ops->route_req(sk, &fl, req, NULL);
6500                 if (!dst)
6501                         goto drop_and_free;
6502         }
6503
6504         tcp_ecn_create_request(req, skb, sk, dst);
6505
6506         if (want_cookie) {
6507                 isn = cookie_init_sequence(af_ops, sk, skb, &req->mss);
6508                 req->cookie_ts = tmp_opt.tstamp_ok;
6509                 if (!tmp_opt.tstamp_ok)
6510                         inet_rsk(req)->ecn_ok = 0;
6511         }
6512
6513         tcp_rsk(req)->snt_isn = isn;
6514         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
6515         tcp_openreq_init_rwin(req, sk, dst);
6516         if (!want_cookie) {
6517                 tcp_reqsk_record_syn(sk, req, skb);
6518                 fastopen_sk = tcp_try_fastopen(sk, skb, req, &foc, dst);
6519         }
6520         if (fastopen_sk) {
6521                 af_ops->send_synack(fastopen_sk, dst, &fl, req,
6522                                     &foc, TCP_SYNACK_FASTOPEN);
6523                 /* Add the child socket directly into the accept queue */
6524                 if (!inet_csk_reqsk_queue_add(sk, req, fastopen_sk)) {
6525                         reqsk_fastopen_remove(fastopen_sk, req, false);
6526                         bh_unlock_sock(fastopen_sk);
6527                         sock_put(fastopen_sk);
6528                         reqsk_put(req);
6529                         goto drop;
6530                 }
6531                 sk->sk_data_ready(sk);
6532                 bh_unlock_sock(fastopen_sk);
6533                 sock_put(fastopen_sk);
6534         } else {
6535                 tcp_rsk(req)->tfo_listener = false;
6536                 if (!want_cookie)
6537                         inet_csk_reqsk_queue_hash_add(sk, req, TCP_TIMEOUT_INIT);
6538                 af_ops->send_synack(sk, dst, &fl, req, &foc,
6539                                     !want_cookie ? TCP_SYNACK_NORMAL :
6540                                                    TCP_SYNACK_COOKIE);
6541                 if (want_cookie) {
6542                         reqsk_free(req);
6543                         return 0;
6544                 }
6545         }
6546         reqsk_put(req);
6547         return 0;
6548
6549 drop_and_release:
6550         dst_release(dst);
6551 drop_and_free:
6552         reqsk_free(req);
6553 drop:
6554         tcp_listendrop(sk);
6555         return 0;
6556 }
6557 EXPORT_SYMBOL(tcp_conn_request);