]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - net/ipv4/tcp_input.c
tcp: add new SNMP counter for drops when try to queue in rcv queue
[linux.git] / net / ipv4 / tcp_input.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
4  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
5  *              interface as the means of communication with the user level.
6  *
7  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
8  *
9  * Authors:     Ross Biro
10  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
11  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
12  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
13  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
14  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
15  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
16  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
17  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
18  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
19  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
20  */
21
22 /*
23  * Changes:
24  *              Pedro Roque     :       Fast Retransmit/Recovery.
25  *                                      Two receive queues.
26  *                                      Retransmit queue handled by TCP.
27  *                                      Better retransmit timer handling.
28  *                                      New congestion avoidance.
29  *                                      Header prediction.
30  *                                      Variable renaming.
31  *
32  *              Eric            :       Fast Retransmit.
33  *              Randy Scott     :       MSS option defines.
34  *              Eric Schenk     :       Fixes to slow start algorithm.
35  *              Eric Schenk     :       Yet another double ACK bug.
36  *              Eric Schenk     :       Delayed ACK bug fixes.
37  *              Eric Schenk     :       Floyd style fast retrans war avoidance.
38  *              David S. Miller :       Don't allow zero congestion window.
39  *              Eric Schenk     :       Fix retransmitter so that it sends
40  *                                      next packet on ack of previous packet.
41  *              Andi Kleen      :       Moved open_request checking here
42  *                                      and process RSTs for open_requests.
43  *              Andi Kleen      :       Better prune_queue, and other fixes.
44  *              Andrey Savochkin:       Fix RTT measurements in the presence of
45  *                                      timestamps.
46  *              Andrey Savochkin:       Check sequence numbers correctly when
47  *                                      removing SACKs due to in sequence incoming
48  *                                      data segments.
49  *              Andi Kleen:             Make sure we never ack data there is not
50  *                                      enough room for. Also make this condition
51  *                                      a fatal error if it might still happen.
52  *              Andi Kleen:             Add tcp_measure_rcv_mss to make
53  *                                      connections with MSS<min(MTU,ann. MSS)
54  *                                      work without delayed acks.
55  *              Andi Kleen:             Process packets with PSH set in the
56  *                                      fast path.
57  *              J Hadi Salim:           ECN support
58  *              Andrei Gurtov,
59  *              Pasi Sarolahti,
60  *              Panu Kuhlberg:          Experimental audit of TCP (re)transmission
61  *                                      engine. Lots of bugs are found.
62  *              Pasi Sarolahti:         F-RTO for dealing with spurious RTOs
63  */
64
65 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
66
67 #include <linux/mm.h>
68 #include <linux/slab.h>
69 #include <linux/module.h>
70 #include <linux/sysctl.h>
71 #include <linux/kernel.h>
72 #include <linux/prefetch.h>
73 #include <net/dst.h>
74 #include <net/tcp.h>
75 #include <net/inet_common.h>
76 #include <linux/ipsec.h>
77 #include <asm/unaligned.h>
78 #include <linux/errqueue.h>
79 #include <trace/events/tcp.h>
80 #include <linux/static_key.h>
81
82 int sysctl_tcp_max_orphans __read_mostly = NR_FILE;
83
84 #define FLAG_DATA               0x01 /* Incoming frame contained data.          */
85 #define FLAG_WIN_UPDATE         0x02 /* Incoming ACK was a window update.       */
86 #define FLAG_DATA_ACKED         0x04 /* This ACK acknowledged new data.         */
87 #define FLAG_RETRANS_DATA_ACKED 0x08 /* "" "" some of which was retransmitted.  */
88 #define FLAG_SYN_ACKED          0x10 /* This ACK acknowledged SYN.              */
89 #define FLAG_DATA_SACKED        0x20 /* New SACK.                               */
90 #define FLAG_ECE                0x40 /* ECE in this ACK                         */
91 #define FLAG_LOST_RETRANS       0x80 /* This ACK marks some retransmission lost */
92 #define FLAG_SLOWPATH           0x100 /* Do not skip RFC checks for window update.*/
93 #define FLAG_ORIG_SACK_ACKED    0x200 /* Never retransmitted data are (s)acked  */
94 #define FLAG_SND_UNA_ADVANCED   0x400 /* Snd_una was changed (!= FLAG_DATA_ACKED) */
95 #define FLAG_DSACKING_ACK       0x800 /* SACK blocks contained D-SACK info */
96 #define FLAG_SET_XMIT_TIMER     0x1000 /* Set TLP or RTO timer */
97 #define FLAG_SACK_RENEGING      0x2000 /* snd_una advanced to a sacked seq */
98 #define FLAG_UPDATE_TS_RECENT   0x4000 /* tcp_replace_ts_recent() */
99 #define FLAG_NO_CHALLENGE_ACK   0x8000 /* do not call tcp_send_challenge_ack()  */
100 #define FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED  0x10000 /* Likely a delayed ACK */
101
102 #define FLAG_ACKED              (FLAG_DATA_ACKED|FLAG_SYN_ACKED)
103 #define FLAG_NOT_DUP            (FLAG_DATA|FLAG_WIN_UPDATE|FLAG_ACKED)
104 #define FLAG_CA_ALERT           (FLAG_DATA_SACKED|FLAG_ECE|FLAG_DSACKING_ACK)
105 #define FLAG_FORWARD_PROGRESS   (FLAG_ACKED|FLAG_DATA_SACKED)
106
107 #define TCP_REMNANT (TCP_FLAG_FIN|TCP_FLAG_URG|TCP_FLAG_SYN|TCP_FLAG_PSH)
108 #define TCP_HP_BITS (~(TCP_RESERVED_BITS|TCP_FLAG_PSH))
109
110 #define REXMIT_NONE     0 /* no loss recovery to do */
111 #define REXMIT_LOST     1 /* retransmit packets marked lost */
112 #define REXMIT_NEW      2 /* FRTO-style transmit of unsent/new packets */
113
114 #if IS_ENABLED(CONFIG_TLS_DEVICE)
115 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(clean_acked_data_enabled);
116
117 void clean_acked_data_enable(struct inet_connection_sock *icsk,
118                              void (*cad)(struct sock *sk, u32 ack_seq))
119 {
120         icsk->icsk_clean_acked = cad;
121         static_branch_inc(&clean_acked_data_enabled);
122 }
123 EXPORT_SYMBOL_GPL(clean_acked_data_enable);
124
125 void clean_acked_data_disable(struct inet_connection_sock *icsk)
126 {
127         static_branch_dec(&clean_acked_data_enabled);
128         icsk->icsk_clean_acked = NULL;
129 }
130 EXPORT_SYMBOL_GPL(clean_acked_data_disable);
131 #endif
132
133 static void tcp_gro_dev_warn(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
134                              unsigned int len)
135 {
136         static bool __once __read_mostly;
137
138         if (!__once) {
139                 struct net_device *dev;
140
141                 __once = true;
142
143                 rcu_read_lock();
144                 dev = dev_get_by_index_rcu(sock_net(sk), skb->skb_iif);
145                 if (!dev || len >= dev->mtu)
146                         pr_warn("%s: Driver has suspect GRO implementation, TCP performance may be compromised.\n",
147                                 dev ? dev->name : "Unknown driver");
148                 rcu_read_unlock();
149         }
150 }
151
152 /* Adapt the MSS value used to make delayed ack decision to the
153  * real world.
154  */
155 static void tcp_measure_rcv_mss(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
156 {
157         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
158         const unsigned int lss = icsk->icsk_ack.last_seg_size;
159         unsigned int len;
160
161         icsk->icsk_ack.last_seg_size = 0;
162
163         /* skb->len may jitter because of SACKs, even if peer
164          * sends good full-sized frames.
165          */
166         len = skb_shinfo(skb)->gso_size ? : skb->len;
167         if (len >= icsk->icsk_ack.rcv_mss) {
168                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = min_t(unsigned int, len,
169                                                tcp_sk(sk)->advmss);
170                 /* Account for possibly-removed options */
171                 if (unlikely(len > icsk->icsk_ack.rcv_mss +
172                                    MAX_TCP_OPTION_SPACE))
173                         tcp_gro_dev_warn(sk, skb, len);
174         } else {
175                 /* Otherwise, we make more careful check taking into account,
176                  * that SACKs block is variable.
177                  *
178                  * "len" is invariant segment length, including TCP header.
179                  */
180                 len += skb->data - skb_transport_header(skb);
181                 if (len >= TCP_MSS_DEFAULT + sizeof(struct tcphdr) ||
182                     /* If PSH is not set, packet should be
183                      * full sized, provided peer TCP is not badly broken.
184                      * This observation (if it is correct 8)) allows
185                      * to handle super-low mtu links fairly.
186                      */
187                     (len >= TCP_MIN_MSS + sizeof(struct tcphdr) &&
188                      !(tcp_flag_word(tcp_hdr(skb)) & TCP_REMNANT))) {
189                         /* Subtract also invariant (if peer is RFC compliant),
190                          * tcp header plus fixed timestamp option length.
191                          * Resulting "len" is MSS free of SACK jitter.
192                          */
193                         len -= tcp_sk(sk)->tcp_header_len;
194                         icsk->icsk_ack.last_seg_size = len;
195                         if (len == lss) {
196                                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = len;
197                                 return;
198                         }
199                 }
200                 if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED)
201                         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED2;
202                 icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED;
203         }
204 }
205
206 static void tcp_incr_quickack(struct sock *sk, unsigned int max_quickacks)
207 {
208         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
209         unsigned int quickacks = tcp_sk(sk)->rcv_wnd / (2 * icsk->icsk_ack.rcv_mss);
210
211         if (quickacks == 0)
212                 quickacks = 2;
213         quickacks = min(quickacks, max_quickacks);
214         if (quickacks > icsk->icsk_ack.quick)
215                 icsk->icsk_ack.quick = quickacks;
216 }
217
218 static void tcp_enter_quickack_mode(struct sock *sk, unsigned int max_quickacks)
219 {
220         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
221
222         tcp_incr_quickack(sk, max_quickacks);
223         icsk->icsk_ack.pingpong = 0;
224         icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
225 }
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_DEMAND_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, 1);
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, 1);
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 EPOLLOUT)
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, sock_net(sk)->ipv4.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(sk, skb->truesize) >> 1;
381         int window = tcp_win_from_space(sk, sock_net(sk)->ipv4.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
397         /* Check #1 */
398         if (tp->rcv_ssthresh < tp->window_clamp &&
399             (int)tp->rcv_ssthresh < tcp_space(sk) &&
400             !tcp_under_memory_pressure(sk)) {
401                 int incr;
402
403                 /* Check #2. Increase window, if skb with such overhead
404                  * will fit to rcvbuf in future.
405                  */
406                 if (tcp_win_from_space(sk, skb->truesize) <= skb->len)
407                         incr = 2 * tp->advmss;
408                 else
409                         incr = __tcp_grow_window(sk, skb);
410
411                 if (incr) {
412                         incr = max_t(int, incr, 2 * skb->len);
413                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh + incr,
414                                                tp->window_clamp);
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 (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_moderate_rcvbuf)
433                 rcvmem <<= 2;
434
435         if (sk->sk_rcvbuf < rcvmem)
436                 sk->sk_rcvbuf = min(rcvmem, sock_net(sk)->ipv4.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         int tcp_app_win = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_app_win;
445         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
446         int maxwin;
447
448         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK))
449                 tcp_fixup_rcvbuf(sk);
450         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK))
451                 tcp_sndbuf_expand(sk);
452
453         tp->rcvq_space.space = tp->rcv_wnd;
454         tcp_mstamp_refresh(tp);
455         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
456         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
457
458         maxwin = tcp_full_space(sk);
459
460         if (tp->window_clamp >= maxwin) {
461                 tp->window_clamp = maxwin;
462
463                 if (tcp_app_win && maxwin > 4 * tp->advmss)
464                         tp->window_clamp = max(maxwin -
465                                                (maxwin >> tcp_app_win),
466                                                4 * tp->advmss);
467         }
468
469         /* Force reservation of one segment. */
470         if (tcp_app_win &&
471             tp->window_clamp > 2 * tp->advmss &&
472             tp->window_clamp + tp->advmss > maxwin)
473                 tp->window_clamp = max(2 * tp->advmss, maxwin - tp->advmss);
474
475         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, tp->window_clamp);
476         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
477 }
478
479 /* 5. Recalculate window clamp after socket hit its memory bounds. */
480 static void tcp_clamp_window(struct sock *sk)
481 {
482         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
483         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
484         struct net *net = sock_net(sk);
485
486         icsk->icsk_ack.quick = 0;
487
488         if (sk->sk_rcvbuf < net->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2] &&
489             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK) &&
490             !tcp_under_memory_pressure(sk) &&
491             sk_memory_allocated(sk) < sk_prot_mem_limits(sk, 0)) {
492                 sk->sk_rcvbuf = min(atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc),
493                                     net->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
494         }
495         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf)
496                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->window_clamp, 2U * tp->advmss);
497 }
498
499 /* Initialize RCV_MSS value.
500  * RCV_MSS is an our guess about MSS used by the peer.
501  * We haven't any direct information about the MSS.
502  * It's better to underestimate the RCV_MSS rather than overestimate.
503  * Overestimations make us ACKing less frequently than needed.
504  * Underestimations are more easy to detect and fix by tcp_measure_rcv_mss().
505  */
506 void tcp_initialize_rcv_mss(struct sock *sk)
507 {
508         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
509         unsigned int hint = min_t(unsigned int, tp->advmss, tp->mss_cache);
510
511         hint = min(hint, tp->rcv_wnd / 2);
512         hint = min(hint, TCP_MSS_DEFAULT);
513         hint = max(hint, TCP_MIN_MSS);
514
515         inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss = hint;
516 }
517 EXPORT_SYMBOL(tcp_initialize_rcv_mss);
518
519 /* Receiver "autotuning" code.
520  *
521  * The algorithm for RTT estimation w/o timestamps is based on
522  * Dynamic Right-Sizing (DRS) by Wu Feng and Mike Fisk of LANL.
523  * <http://public.lanl.gov/radiant/pubs.html#DRS>
524  *
525  * More detail on this code can be found at
526  * <http://staff.psc.edu/jheffner/>,
527  * though this reference is out of date.  A new paper
528  * is pending.
529  */
530 static void tcp_rcv_rtt_update(struct tcp_sock *tp, u32 sample, int win_dep)
531 {
532         u32 new_sample = tp->rcv_rtt_est.rtt_us;
533         long m = sample;
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         tp->rcv_rtt_est.rtt_us = new_sample;
560 }
561
562 static inline void tcp_rcv_rtt_measure(struct tcp_sock *tp)
563 {
564         u32 delta_us;
565
566         if (tp->rcv_rtt_est.time == 0)
567                 goto new_measure;
568         if (before(tp->rcv_nxt, tp->rcv_rtt_est.seq))
569                 return;
570         delta_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcv_rtt_est.time);
571         if (!delta_us)
572                 delta_us = 1;
573         tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 1);
574
575 new_measure:
576         tp->rcv_rtt_est.seq = tp->rcv_nxt + tp->rcv_wnd;
577         tp->rcv_rtt_est.time = tp->tcp_mstamp;
578 }
579
580 static inline void tcp_rcv_rtt_measure_ts(struct sock *sk,
581                                           const struct sk_buff *skb)
582 {
583         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
584
585         if (tp->rx_opt.rcv_tsecr == tp->rcv_rtt_last_tsecr)
586                 return;
587         tp->rcv_rtt_last_tsecr = tp->rx_opt.rcv_tsecr;
588
589         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq -
590             TCP_SKB_CB(skb)->seq >= inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss) {
591                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
592                 u32 delta_us;
593
594                 if (!delta)
595                         delta = 1;
596                 delta_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
597                 tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 0);
598         }
599 }
600
601 /*
602  * This function should be called every time data is copied to user space.
603  * It calculates the appropriate TCP receive buffer space.
604  */
605 void tcp_rcv_space_adjust(struct sock *sk)
606 {
607         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
608         u32 copied;
609         int time;
610
611         trace_tcp_rcv_space_adjust(sk);
612
613         tcp_mstamp_refresh(tp);
614         time = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcvq_space.time);
615         if (time < (tp->rcv_rtt_est.rtt_us >> 3) || tp->rcv_rtt_est.rtt_us == 0)
616                 return;
617
618         /* Number of bytes copied to user in last RTT */
619         copied = tp->copied_seq - tp->rcvq_space.seq;
620         if (copied <= tp->rcvq_space.space)
621                 goto new_measure;
622
623         /* A bit of theory :
624          * copied = bytes received in previous RTT, our base window
625          * To cope with packet losses, we need a 2x factor
626          * To cope with slow start, and sender growing its cwin by 100 %
627          * every RTT, we need a 4x factor, because the ACK we are sending
628          * now is for the next RTT, not the current one :
629          * <prev RTT . ><current RTT .. ><next RTT .... >
630          */
631
632         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_moderate_rcvbuf &&
633             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
634                 int rcvmem, rcvbuf;
635                 u64 rcvwin, grow;
636
637                 /* minimal window to cope with packet losses, assuming
638                  * steady state. Add some cushion because of small variations.
639                  */
640                 rcvwin = ((u64)copied << 1) + 16 * tp->advmss;
641
642                 /* Accommodate for sender rate increase (eg. slow start) */
643                 grow = rcvwin * (copied - tp->rcvq_space.space);
644                 do_div(grow, tp->rcvq_space.space);
645                 rcvwin += (grow << 1);
646
647                 rcvmem = SKB_TRUESIZE(tp->advmss + MAX_TCP_HEADER);
648                 while (tcp_win_from_space(sk, rcvmem) < tp->advmss)
649                         rcvmem += 128;
650
651                 do_div(rcvwin, tp->advmss);
652                 rcvbuf = min_t(u64, rcvwin * rcvmem,
653                                sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
654                 if (rcvbuf > sk->sk_rcvbuf) {
655                         sk->sk_rcvbuf = rcvbuf;
656
657                         /* Make the window clamp follow along.  */
658                         tp->window_clamp = tcp_win_from_space(sk, rcvbuf);
659                 }
660         }
661         tp->rcvq_space.space = copied;
662
663 new_measure:
664         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
665         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
666 }
667
668 /* There is something which you must keep in mind when you analyze the
669  * behavior of the tp->ato delayed ack timeout interval.  When a
670  * connection starts up, we want to ack as quickly as possible.  The
671  * problem is that "good" TCP's do slow start at the beginning of data
672  * transmission.  The means that until we send the first few ACK's the
673  * sender will sit on his end and only queue most of his data, because
674  * he can only send snd_cwnd unacked packets at any given time.  For
675  * each ACK we send, he increments snd_cwnd and transmits more of his
676  * queue.  -DaveM
677  */
678 static void tcp_event_data_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
679 {
680         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
681         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
682         u32 now;
683
684         inet_csk_schedule_ack(sk);
685
686         tcp_measure_rcv_mss(sk, skb);
687
688         tcp_rcv_rtt_measure(tp);
689
690         now = tcp_jiffies32;
691
692         if (!icsk->icsk_ack.ato) {
693                 /* The _first_ data packet received, initialize
694                  * delayed ACK engine.
695                  */
696                 tcp_incr_quickack(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
697                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
698         } else {
699                 int m = now - icsk->icsk_ack.lrcvtime;
700
701                 if (m <= TCP_ATO_MIN / 2) {
702                         /* The fastest case is the first. */
703                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + TCP_ATO_MIN / 2;
704                 } else if (m < icsk->icsk_ack.ato) {
705                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + m;
706                         if (icsk->icsk_ack.ato > icsk->icsk_rto)
707                                 icsk->icsk_ack.ato = icsk->icsk_rto;
708                 } else if (m > icsk->icsk_rto) {
709                         /* Too long gap. Apparently sender failed to
710                          * restart window, so that we send ACKs quickly.
711                          */
712                         tcp_incr_quickack(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
713                         sk_mem_reclaim(sk);
714                 }
715         }
716         icsk->icsk_ack.lrcvtime = now;
717
718         tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
719
720         if (skb->len >= 128)
721                 tcp_grow_window(sk, skb);
722 }
723
724 /* Called to compute a smoothed rtt estimate. The data fed to this
725  * routine either comes from timestamps, or from segments that were
726  * known _not_ to have been retransmitted [see Karn/Partridge
727  * Proceedings SIGCOMM 87]. The algorithm is from the SIGCOMM 88
728  * piece by Van Jacobson.
729  * NOTE: the next three routines used to be one big routine.
730  * To save cycles in the RFC 1323 implementation it was better to break
731  * it up into three procedures. -- erics
732  */
733 static void tcp_rtt_estimator(struct sock *sk, long mrtt_us)
734 {
735         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
736         long m = mrtt_us; /* RTT */
737         u32 srtt = tp->srtt_us;
738
739         /*      The following amusing code comes from Jacobson's
740          *      article in SIGCOMM '88.  Note that rtt and mdev
741          *      are scaled versions of rtt and mean deviation.
742          *      This is designed to be as fast as possible
743          *      m stands for "measurement".
744          *
745          *      On a 1990 paper the rto value is changed to:
746          *      RTO = rtt + 4 * mdev
747          *
748          * Funny. This algorithm seems to be very broken.
749          * These formulae increase RTO, when it should be decreased, increase
750          * too slowly, when it should be increased quickly, decrease too quickly
751          * etc. I guess in BSD RTO takes ONE value, so that it is absolutely
752          * does not matter how to _calculate_ it. Seems, it was trap
753          * that VJ failed to avoid. 8)
754          */
755         if (srtt != 0) {
756                 m -= (srtt >> 3);       /* m is now error in rtt est */
757                 srtt += m;              /* rtt = 7/8 rtt + 1/8 new */
758                 if (m < 0) {
759                         m = -m;         /* m is now abs(error) */
760                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
761                         /* This is similar to one of Eifel findings.
762                          * Eifel blocks mdev updates when rtt decreases.
763                          * This solution is a bit different: we use finer gain
764                          * for mdev in this case (alpha*beta).
765                          * Like Eifel it also prevents growth of rto,
766                          * but also it limits too fast rto decreases,
767                          * happening in pure Eifel.
768                          */
769                         if (m > 0)
770                                 m >>= 3;
771                 } else {
772                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
773                 }
774                 tp->mdev_us += m;               /* mdev = 3/4 mdev + 1/4 new */
775                 if (tp->mdev_us > tp->mdev_max_us) {
776                         tp->mdev_max_us = tp->mdev_us;
777                         if (tp->mdev_max_us > tp->rttvar_us)
778                                 tp->rttvar_us = tp->mdev_max_us;
779                 }
780                 if (after(tp->snd_una, tp->rtt_seq)) {
781                         if (tp->mdev_max_us < tp->rttvar_us)
782                                 tp->rttvar_us -= (tp->rttvar_us - tp->mdev_max_us) >> 2;
783                         tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
784                         tp->mdev_max_us = tcp_rto_min_us(sk);
785                 }
786         } else {
787                 /* no previous measure. */
788                 srtt = m << 3;          /* take the measured time to be rtt */
789                 tp->mdev_us = m << 1;   /* make sure rto = 3*rtt */
790                 tp->rttvar_us = max(tp->mdev_us, tcp_rto_min_us(sk));
791                 tp->mdev_max_us = tp->rttvar_us;
792                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
793         }
794         tp->srtt_us = max(1U, srtt);
795 }
796
797 static void tcp_update_pacing_rate(struct sock *sk)
798 {
799         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
800         u64 rate;
801
802         /* set sk_pacing_rate to 200 % of current rate (mss * cwnd / srtt) */
803         rate = (u64)tp->mss_cache * ((USEC_PER_SEC / 100) << 3);
804
805         /* current rate is (cwnd * mss) / srtt
806          * In Slow Start [1], set sk_pacing_rate to 200 % the current rate.
807          * In Congestion Avoidance phase, set it to 120 % the current rate.
808          *
809          * [1] : Normal Slow Start condition is (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh)
810          *       If snd_cwnd >= (tp->snd_ssthresh / 2), we are approaching
811          *       end of slow start and should slow down.
812          */
813         if (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh / 2)
814                 rate *= sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_pacing_ss_ratio;
815         else
816                 rate *= sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_pacing_ca_ratio;
817
818         rate *= max(tp->snd_cwnd, tp->packets_out);
819
820         if (likely(tp->srtt_us))
821                 do_div(rate, tp->srtt_us);
822
823         /* WRITE_ONCE() is needed because sch_fq fetches sk_pacing_rate
824          * without any lock. We want to make sure compiler wont store
825          * intermediate values in this location.
826          */
827         WRITE_ONCE(sk->sk_pacing_rate, min_t(u64, rate,
828                                              sk->sk_max_pacing_rate));
829 }
830
831 /* Calculate rto without backoff.  This is the second half of Van Jacobson's
832  * routine referred to above.
833  */
834 static void tcp_set_rto(struct sock *sk)
835 {
836         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
837         /* Old crap is replaced with new one. 8)
838          *
839          * More seriously:
840          * 1. If rtt variance happened to be less 50msec, it is hallucination.
841          *    It cannot be less due to utterly erratic ACK generation made
842          *    at least by solaris and freebsd. "Erratic ACKs" has _nothing_
843          *    to do with delayed acks, because at cwnd>2 true delack timeout
844          *    is invisible. Actually, Linux-2.4 also generates erratic
845          *    ACKs in some circumstances.
846          */
847         inet_csk(sk)->icsk_rto = __tcp_set_rto(tp);
848
849         /* 2. Fixups made earlier cannot be right.
850          *    If we do not estimate RTO correctly without them,
851          *    all the algo is pure shit and should be replaced
852          *    with correct one. It is exactly, which we pretend to do.
853          */
854
855         /* NOTE: clamping at TCP_RTO_MIN is not required, current algo
856          * guarantees that rto is higher.
857          */
858         tcp_bound_rto(sk);
859 }
860
861 __u32 tcp_init_cwnd(const struct tcp_sock *tp, const struct dst_entry *dst)
862 {
863         __u32 cwnd = (dst ? dst_metric(dst, RTAX_INITCWND) : 0);
864
865         if (!cwnd)
866                 cwnd = TCP_INIT_CWND;
867         return min_t(__u32, cwnd, tp->snd_cwnd_clamp);
868 }
869
870 /* Take a notice that peer is sending D-SACKs */
871 static void tcp_dsack_seen(struct tcp_sock *tp)
872 {
873         tp->rx_opt.sack_ok |= TCP_DSACK_SEEN;
874         tp->rack.dsack_seen = 1;
875 }
876
877 /* It's reordering when higher sequence was delivered (i.e. sacked) before
878  * some lower never-retransmitted sequence ("low_seq"). The maximum reordering
879  * distance is approximated in full-mss packet distance ("reordering").
880  */
881 static void tcp_check_sack_reordering(struct sock *sk, const u32 low_seq,
882                                       const int ts)
883 {
884         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
885         const u32 mss = tp->mss_cache;
886         u32 fack, metric;
887
888         fack = tcp_highest_sack_seq(tp);
889         if (!before(low_seq, fack))
890                 return;
891
892         metric = fack - low_seq;
893         if ((metric > tp->reordering * mss) && mss) {
894 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
895                 pr_debug("Disorder%d %d %u f%u s%u rr%d\n",
896                          tp->rx_opt.sack_ok, inet_csk(sk)->icsk_ca_state,
897                          tp->reordering,
898                          0,
899                          tp->sacked_out,
900                          tp->undo_marker ? tp->undo_retrans : 0);
901 #endif
902                 tp->reordering = min_t(u32, (metric + mss - 1) / mss,
903                                        sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_max_reordering);
904         }
905
906         tp->rack.reord = 1;
907         /* This exciting event is worth to be remembered. 8) */
908         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
909                       ts ? LINUX_MIB_TCPTSREORDER : LINUX_MIB_TCPSACKREORDER);
910 }
911
912 /* This must be called before lost_out is incremented */
913 static void tcp_verify_retransmit_hint(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
914 {
915         if (!tp->retransmit_skb_hint ||
916             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
917                    TCP_SKB_CB(tp->retransmit_skb_hint)->seq))
918                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
919 }
920
921 /* Sum the number of packets on the wire we have marked as lost.
922  * There are two cases we care about here:
923  * a) Packet hasn't been marked lost (nor retransmitted),
924  *    and this is the first loss.
925  * b) Packet has been marked both lost and retransmitted,
926  *    and this means we think it was lost again.
927  */
928 static void tcp_sum_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
929 {
930         __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
931
932         if (!(sacked & TCPCB_LOST) ||
933             ((sacked & TCPCB_LOST) && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)))
934                 tp->lost += tcp_skb_pcount(skb);
935 }
936
937 static void tcp_skb_mark_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
938 {
939         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
940                 tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
941
942                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
943                 tcp_sum_lost(tp, skb);
944                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
945         }
946 }
947
948 void tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
949 {
950         tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
951
952         tcp_sum_lost(tp, skb);
953         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
954                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
955                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
956         }
957 }
958
959 /* This procedure tags the retransmission queue when SACKs arrive.
960  *
961  * We have three tag bits: SACKED(S), RETRANS(R) and LOST(L).
962  * Packets in queue with these bits set are counted in variables
963  * sacked_out, retrans_out and lost_out, correspondingly.
964  *
965  * Valid combinations are:
966  * Tag  InFlight        Description
967  * 0    1               - orig segment is in flight.
968  * S    0               - nothing flies, orig reached receiver.
969  * L    0               - nothing flies, orig lost by net.
970  * R    2               - both orig and retransmit are in flight.
971  * L|R  1               - orig is lost, retransmit is in flight.
972  * S|R  1               - orig reached receiver, retrans is still in flight.
973  * (L|S|R is logically valid, it could occur when L|R is sacked,
974  *  but it is equivalent to plain S and code short-curcuits it to S.
975  *  L|S is logically invalid, it would mean -1 packet in flight 8))
976  *
977  * These 6 states form finite state machine, controlled by the following events:
978  * 1. New ACK (+SACK) arrives. (tcp_sacktag_write_queue())
979  * 2. Retransmission. (tcp_retransmit_skb(), tcp_xmit_retransmit_queue())
980  * 3. Loss detection event of two flavors:
981  *      A. Scoreboard estimator decided the packet is lost.
982  *         A'. Reno "three dupacks" marks head of queue lost.
983  *      B. SACK arrives sacking SND.NXT at the moment, when the
984  *         segment was retransmitted.
985  * 4. D-SACK added new rule: D-SACK changes any tag to S.
986  *
987  * It is pleasant to note, that state diagram turns out to be commutative,
988  * so that we are allowed not to be bothered by order of our actions,
989  * when multiple events arrive simultaneously. (see the function below).
990  *
991  * Reordering detection.
992  * --------------------
993  * Reordering metric is maximal distance, which a packet can be displaced
994  * in packet stream. With SACKs we can estimate it:
995  *
996  * 1. SACK fills old hole and the corresponding segment was not
997  *    ever retransmitted -> reordering. Alas, we cannot use it
998  *    when segment was retransmitted.
999  * 2. The last flaw is solved with D-SACK. D-SACK arrives
1000  *    for retransmitted and already SACKed segment -> reordering..
1001  * Both of these heuristics are not used in Loss state, when we cannot
1002  * account for retransmits accurately.
1003  *
1004  * SACK block validation.
1005  * ----------------------
1006  *
1007  * SACK block range validation checks that the received SACK block fits to
1008  * the expected sequence limits, i.e., it is between SND.UNA and SND.NXT.
1009  * Note that SND.UNA is not included to the range though being valid because
1010  * it means that the receiver is rather inconsistent with itself reporting
1011  * SACK reneging when it should advance SND.UNA. Such SACK block this is
1012  * perfectly valid, however, in light of RFC2018 which explicitly states
1013  * that "SACK block MUST reflect the newest segment.  Even if the newest
1014  * segment is going to be discarded ...", not that it looks very clever
1015  * in case of head skb. Due to potentional receiver driven attacks, we
1016  * choose to avoid immediate execution of a walk in write queue due to
1017  * reneging and defer head skb's loss recovery to standard loss recovery
1018  * procedure that will eventually trigger (nothing forbids us doing this).
1019  *
1020  * Implements also blockage to start_seq wrap-around. Problem lies in the
1021  * fact that though start_seq (s) is before end_seq (i.e., not reversed),
1022  * there's no guarantee that it will be before snd_nxt (n). The problem
1023  * happens when start_seq resides between end_seq wrap (e_w) and snd_nxt
1024  * wrap (s_w):
1025  *
1026  *         <- outs wnd ->                          <- wrapzone ->
1027  *         u     e      n                         u_w   e_w  s n_w
1028  *         |     |      |                          |     |   |  |
1029  * |<------------+------+----- TCP seqno space --------------+---------->|
1030  * ...-- <2^31 ->|                                           |<--------...
1031  * ...---- >2^31 ------>|                                    |<--------...
1032  *
1033  * Current code wouldn't be vulnerable but it's better still to discard such
1034  * crazy SACK blocks. Doing this check for start_seq alone closes somewhat
1035  * similar case (end_seq after snd_nxt wrap) as earlier reversed check in
1036  * snd_nxt wrap -> snd_una region will then become "well defined", i.e.,
1037  * equal to the ideal case (infinite seqno space without wrap caused issues).
1038  *
1039  * With D-SACK the lower bound is extended to cover sequence space below
1040  * SND.UNA down to undo_marker, which is the last point of interest. Yet
1041  * again, D-SACK block must not to go across snd_una (for the same reason as
1042  * for the normal SACK blocks, explained above). But there all simplicity
1043  * ends, TCP might receive valid D-SACKs below that. As long as they reside
1044  * fully below undo_marker they do not affect behavior in anyway and can
1045  * therefore be safely ignored. In rare cases (which are more or less
1046  * theoretical ones), the D-SACK will nicely cross that boundary due to skb
1047  * fragmentation and packet reordering past skb's retransmission. To consider
1048  * them correctly, the acceptable range must be extended even more though
1049  * the exact amount is rather hard to quantify. However, tp->max_window can
1050  * be used as an exaggerated estimate.
1051  */
1052 static bool tcp_is_sackblock_valid(struct tcp_sock *tp, bool is_dsack,
1053                                    u32 start_seq, u32 end_seq)
1054 {
1055         /* Too far in future, or reversed (interpretation is ambiguous) */
1056         if (after(end_seq, tp->snd_nxt) || !before(start_seq, end_seq))
1057                 return false;
1058
1059         /* Nasty start_seq wrap-around check (see comments above) */
1060         if (!before(start_seq, tp->snd_nxt))
1061                 return false;
1062
1063         /* In outstanding window? ...This is valid exit for D-SACKs too.
1064          * start_seq == snd_una is non-sensical (see comments above)
1065          */
1066         if (after(start_seq, tp->snd_una))
1067                 return true;
1068
1069         if (!is_dsack || !tp->undo_marker)
1070                 return false;
1071
1072         /* ...Then it's D-SACK, and must reside below snd_una completely */
1073         if (after(end_seq, tp->snd_una))
1074                 return false;
1075
1076         if (!before(start_seq, tp->undo_marker))
1077                 return true;
1078
1079         /* Too old */
1080         if (!after(end_seq, tp->undo_marker))
1081                 return false;
1082
1083         /* Undo_marker boundary crossing (overestimates a lot). Known already:
1084          *   start_seq < undo_marker and end_seq >= undo_marker.
1085          */
1086         return !before(start_seq, end_seq - tp->max_window);
1087 }
1088
1089 static bool tcp_check_dsack(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1090                             struct tcp_sack_block_wire *sp, int num_sacks,
1091                             u32 prior_snd_una)
1092 {
1093         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1094         u32 start_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].start_seq);
1095         u32 end_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].end_seq);
1096         bool dup_sack = false;
1097
1098         if (before(start_seq_0, TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq)) {
1099                 dup_sack = true;
1100                 tcp_dsack_seen(tp);
1101                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECV);
1102         } else if (num_sacks > 1) {
1103                 u32 end_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].end_seq);
1104                 u32 start_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].start_seq);
1105
1106                 if (!after(end_seq_0, end_seq_1) &&
1107                     !before(start_seq_0, start_seq_1)) {
1108                         dup_sack = true;
1109                         tcp_dsack_seen(tp);
1110                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
1111                                         LINUX_MIB_TCPDSACKOFORECV);
1112                 }
1113         }
1114
1115         /* D-SACK for already forgotten data... Do dumb counting. */
1116         if (dup_sack && tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1117             !after(end_seq_0, prior_snd_una) &&
1118             after(end_seq_0, tp->undo_marker))
1119                 tp->undo_retrans--;
1120
1121         return dup_sack;
1122 }
1123
1124 struct tcp_sacktag_state {
1125         u32     reord;
1126         /* Timestamps for earliest and latest never-retransmitted segment
1127          * that was SACKed. RTO needs the earliest RTT to stay conservative,
1128          * but congestion control should still get an accurate delay signal.
1129          */
1130         u64     first_sackt;
1131         u64     last_sackt;
1132         struct rate_sample *rate;
1133         int     flag;
1134         unsigned int mss_now;
1135 };
1136
1137 /* Check if skb is fully within the SACK block. In presence of GSO skbs,
1138  * the incoming SACK may not exactly match but we can find smaller MSS
1139  * aligned portion of it that matches. Therefore we might need to fragment
1140  * which may fail and creates some hassle (caller must handle error case
1141  * returns).
1142  *
1143  * FIXME: this could be merged to shift decision code
1144  */
1145 static int tcp_match_skb_to_sack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1146                                   u32 start_seq, u32 end_seq)
1147 {
1148         int err;
1149         bool in_sack;
1150         unsigned int pkt_len;
1151         unsigned int mss;
1152
1153         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1154                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1155
1156         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1 && !in_sack &&
1157             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq)) {
1158                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1159                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1160
1161                 if (!in_sack) {
1162                         pkt_len = start_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1163                         if (pkt_len < mss)
1164                                 pkt_len = mss;
1165                 } else {
1166                         pkt_len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1167                         if (pkt_len < mss)
1168                                 return -EINVAL;
1169                 }
1170
1171                 /* Round if necessary so that SACKs cover only full MSSes
1172                  * and/or the remaining small portion (if present)
1173                  */
1174                 if (pkt_len > mss) {
1175                         unsigned int new_len = (pkt_len / mss) * mss;
1176                         if (!in_sack && new_len < pkt_len)
1177                                 new_len += mss;
1178                         pkt_len = new_len;
1179                 }
1180
1181                 if (pkt_len >= skb->len && !in_sack)
1182                         return 0;
1183
1184                 err = tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
1185                                    pkt_len, mss, GFP_ATOMIC);
1186                 if (err < 0)
1187                         return err;
1188         }
1189
1190         return in_sack;
1191 }
1192
1193 /* Mark the given newly-SACKed range as such, adjusting counters and hints. */
1194 static u8 tcp_sacktag_one(struct sock *sk,
1195                           struct tcp_sacktag_state *state, u8 sacked,
1196                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1197                           int dup_sack, int pcount,
1198                           u64 xmit_time)
1199 {
1200         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1201
1202         /* Account D-SACK for retransmitted packet. */
1203         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1204                 if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1205                     after(end_seq, tp->undo_marker))
1206                         tp->undo_retrans--;
1207                 if ((sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) &&
1208                     before(start_seq, state->reord))
1209                                 state->reord = start_seq;
1210         }
1211
1212         /* Nothing to do; acked frame is about to be dropped (was ACKed). */
1213         if (!after(end_seq, tp->snd_una))
1214                 return sacked;
1215
1216         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
1217                 tcp_rack_advance(tp, sacked, end_seq, xmit_time);
1218
1219                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1220                         /* If the segment is not tagged as lost,
1221                          * we do not clear RETRANS, believing
1222                          * that retransmission is still in flight.
1223                          */
1224                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1225                                 sacked &= ~(TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS);
1226                                 tp->lost_out -= pcount;
1227                                 tp->retrans_out -= pcount;
1228                         }
1229                 } else {
1230                         if (!(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1231                                 /* New sack for not retransmitted frame,
1232                                  * which was in hole. It is reordering.
1233                                  */
1234                                 if (before(start_seq,
1235                                            tcp_highest_sack_seq(tp)) &&
1236                                     before(start_seq, state->reord))
1237                                         state->reord = start_seq;
1238
1239                                 if (!after(end_seq, tp->high_seq))
1240                                         state->flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
1241                                 if (state->first_sackt == 0)
1242                                         state->first_sackt = xmit_time;
1243                                 state->last_sackt = xmit_time;
1244                         }
1245
1246                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1247                                 sacked &= ~TCPCB_LOST;
1248                                 tp->lost_out -= pcount;
1249                         }
1250                 }
1251
1252                 sacked |= TCPCB_SACKED_ACKED;
1253                 state->flag |= FLAG_DATA_SACKED;
1254                 tp->sacked_out += pcount;
1255                 tp->delivered += pcount;  /* Out-of-order packets delivered */
1256
1257                 /* Lost marker hint past SACKed? Tweak RFC3517 cnt */
1258                 if (tp->lost_skb_hint &&
1259                     before(start_seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq))
1260                         tp->lost_cnt_hint += pcount;
1261         }
1262
1263         /* D-SACK. We can detect redundant retransmission in S|R and plain R
1264          * frames and clear it. undo_retrans is decreased above, L|R frames
1265          * are accounted above as well.
1266          */
1267         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)) {
1268                 sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1269                 tp->retrans_out -= pcount;
1270         }
1271
1272         return sacked;
1273 }
1274
1275 /* Shift newly-SACKed bytes from this skb to the immediately previous
1276  * already-SACKed sk_buff. Mark the newly-SACKed bytes as such.
1277  */
1278 static bool tcp_shifted_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *prev,
1279                             struct sk_buff *skb,
1280                             struct tcp_sacktag_state *state,
1281                             unsigned int pcount, int shifted, int mss,
1282                             bool dup_sack)
1283 {
1284         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1285         u32 start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;   /* start of newly-SACKed */
1286         u32 end_seq = start_seq + shifted;      /* end of newly-SACKed */
1287
1288         BUG_ON(!pcount);
1289
1290         /* Adjust counters and hints for the newly sacked sequence
1291          * range but discard the return value since prev is already
1292          * marked. We must tag the range first because the seq
1293          * advancement below implicitly advances
1294          * tcp_highest_sack_seq() when skb is highest_sack.
1295          */
1296         tcp_sacktag_one(sk, state, TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1297                         start_seq, end_seq, dup_sack, pcount,
1298                         skb->skb_mstamp);
1299         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1300
1301         if (skb == tp->lost_skb_hint)
1302                 tp->lost_cnt_hint += pcount;
1303
1304         TCP_SKB_CB(prev)->end_seq += shifted;
1305         TCP_SKB_CB(skb)->seq += shifted;
1306
1307         tcp_skb_pcount_add(prev, pcount);
1308         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) < pcount);
1309         tcp_skb_pcount_add(skb, -pcount);
1310
1311         /* When we're adding to gso_segs == 1, gso_size will be zero,
1312          * in theory this shouldn't be necessary but as long as DSACK
1313          * code can come after this skb later on it's better to keep
1314          * setting gso_size to something.
1315          */
1316         if (!TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size)
1317                 TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size = mss;
1318
1319         /* CHECKME: To clear or not to clear? Mimics normal skb currently */
1320         if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1321                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1322
1323         /* Difference in this won't matter, both ACKed by the same cumul. ACK */
1324         TCP_SKB_CB(prev)->sacked |= (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS);
1325
1326         if (skb->len > 0) {
1327                 BUG_ON(!tcp_skb_pcount(skb));
1328                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTED);
1329                 return false;
1330         }
1331
1332         /* Whole SKB was eaten :-) */
1333
1334         if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
1335                 tp->retransmit_skb_hint = prev;
1336         if (skb == tp->lost_skb_hint) {
1337                 tp->lost_skb_hint = prev;
1338                 tp->lost_cnt_hint -= tcp_skb_pcount(prev);
1339         }
1340
1341         TCP_SKB_CB(prev)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1342         TCP_SKB_CB(prev)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1343         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1344                 TCP_SKB_CB(prev)->end_seq++;
1345
1346         if (skb == tcp_highest_sack(sk))
1347                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1348
1349         tcp_skb_collapse_tstamp(prev, skb);
1350         if (unlikely(TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp))
1351                 TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp = 0;
1352
1353         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
1354
1355         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKMERGED);
1356
1357         return true;
1358 }
1359
1360 /* I wish gso_size would have a bit more sane initialization than
1361  * something-or-zero which complicates things
1362  */
1363 static int tcp_skb_seglen(const struct sk_buff *skb)
1364 {
1365         return tcp_skb_pcount(skb) == 1 ? skb->len : tcp_skb_mss(skb);
1366 }
1367
1368 /* Shifting pages past head area doesn't work */
1369 static int skb_can_shift(const struct sk_buff *skb)
1370 {
1371         return !skb_headlen(skb) && skb_is_nonlinear(skb);
1372 }
1373
1374 /* Try collapsing SACK blocks spanning across multiple skbs to a single
1375  * skb.
1376  */
1377 static struct sk_buff *tcp_shift_skb_data(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1378                                           struct tcp_sacktag_state *state,
1379                                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1380                                           bool dup_sack)
1381 {
1382         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1383         struct sk_buff *prev;
1384         int mss;
1385         int pcount = 0;
1386         int len;
1387         int in_sack;
1388
1389         /* Normally R but no L won't result in plain S */
1390         if (!dup_sack &&
1391             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS)) == TCPCB_SACKED_RETRANS)
1392                 goto fallback;
1393         if (!skb_can_shift(skb))
1394                 goto fallback;
1395         /* This frame is about to be dropped (was ACKed). */
1396         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1397                 goto fallback;
1398
1399         /* Can only happen with delayed DSACK + discard craziness */
1400         prev = skb_rb_prev(skb);
1401         if (!prev)
1402                 goto fallback;
1403
1404         if ((TCP_SKB_CB(prev)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED)
1405                 goto fallback;
1406
1407         if (!tcp_skb_can_collapse_to(prev))
1408                 goto fallback;
1409
1410         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1411                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1412
1413         if (in_sack) {
1414                 len = skb->len;
1415                 pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1416                 mss = tcp_skb_seglen(skb);
1417
1418                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1419                  * drop this restriction as unnecessary
1420                  */
1421                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1422                         goto fallback;
1423         } else {
1424                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq))
1425                         goto noop;
1426                 /* CHECKME: This is non-MSS split case only?, this will
1427                  * cause skipped skbs due to advancing loop btw, original
1428                  * has that feature too
1429                  */
1430                 if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1431                         goto noop;
1432
1433                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1434                 if (!in_sack) {
1435                         /* TODO: head merge to next could be attempted here
1436                          * if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end_seq)),
1437                          * though it might not be worth of the additional hassle
1438                          *
1439                          * ...we can probably just fallback to what was done
1440                          * previously. We could try merging non-SACKed ones
1441                          * as well but it probably isn't going to buy off
1442                          * because later SACKs might again split them, and
1443                          * it would make skb timestamp tracking considerably
1444                          * harder problem.
1445                          */
1446                         goto fallback;
1447                 }
1448
1449                 len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1450                 BUG_ON(len < 0);
1451                 BUG_ON(len > skb->len);
1452
1453                 /* MSS boundaries should be honoured or else pcount will
1454                  * severely break even though it makes things bit trickier.
1455                  * Optimize common case to avoid most of the divides
1456                  */
1457                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1458
1459                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1460                  * drop this restriction as unnecessary
1461                  */
1462                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1463                         goto fallback;
1464
1465                 if (len == mss) {
1466                         pcount = 1;
1467                 } else if (len < mss) {
1468                         goto noop;
1469                 } else {
1470                         pcount = len / mss;
1471                         len = pcount * mss;
1472                 }
1473         }
1474
1475         /* tcp_sacktag_one() won't SACK-tag ranges below snd_una */
1476         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->seq + len, tp->snd_una))
1477                 goto fallback;
1478
1479         if (!skb_shift(prev, skb, len))
1480                 goto fallback;
1481         if (!tcp_shifted_skb(sk, prev, skb, state, pcount, len, mss, dup_sack))
1482                 goto out;
1483
1484         /* Hole filled allows collapsing with the next as well, this is very
1485          * useful when hole on every nth skb pattern happens
1486          */
1487         skb = skb_rb_next(prev);
1488         if (!skb)
1489                 goto out;
1490
1491         if (!skb_can_shift(skb) ||
1492             ((TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED) ||
1493             (mss != tcp_skb_seglen(skb)))
1494                 goto out;
1495
1496         len = skb->len;
1497         if (skb_shift(prev, skb, len)) {
1498                 pcount += tcp_skb_pcount(skb);
1499                 tcp_shifted_skb(sk, prev, skb, state, tcp_skb_pcount(skb),
1500                                 len, mss, 0);
1501         }
1502
1503 out:
1504         return prev;
1505
1506 noop:
1507         return skb;
1508
1509 fallback:
1510         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTFALLBACK);
1511         return NULL;
1512 }
1513
1514 static struct sk_buff *tcp_sacktag_walk(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1515                                         struct tcp_sack_block *next_dup,
1516                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1517                                         u32 start_seq, u32 end_seq,
1518                                         bool dup_sack_in)
1519 {
1520         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1521         struct sk_buff *tmp;
1522
1523         skb_rbtree_walk_from(skb) {
1524                 int in_sack = 0;
1525                 bool dup_sack = dup_sack_in;
1526
1527                 /* queue is in-order => we can short-circuit the walk early */
1528                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq))
1529                         break;
1530
1531                 if (next_dup  &&
1532                     before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, next_dup->end_seq)) {
1533                         in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1534                                                         next_dup->start_seq,
1535                                                         next_dup->end_seq);
1536                         if (in_sack > 0)
1537                                 dup_sack = true;
1538                 }
1539
1540                 /* skb reference here is a bit tricky to get right, since
1541                  * shifting can eat and free both this skb and the next,
1542                  * so not even _safe variant of the loop is enough.
1543                  */
1544                 if (in_sack <= 0) {
1545                         tmp = tcp_shift_skb_data(sk, skb, state,
1546                                                  start_seq, end_seq, dup_sack);
1547                         if (tmp) {
1548                                 if (tmp != skb) {
1549                                         skb = tmp;
1550                                         continue;
1551                                 }
1552
1553                                 in_sack = 0;
1554                         } else {
1555                                 in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1556                                                                 start_seq,
1557                                                                 end_seq);
1558                         }
1559                 }
1560
1561                 if (unlikely(in_sack < 0))
1562                         break;
1563
1564                 if (in_sack) {
1565                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked =
1566                                 tcp_sacktag_one(sk,
1567                                                 state,
1568                                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1569                                                 TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1570                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq,
1571                                                 dup_sack,
1572                                                 tcp_skb_pcount(skb),
1573                                                 skb->skb_mstamp);
1574                         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1575                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1576                                 list_del_init(&skb->tcp_tsorted_anchor);
1577
1578                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1579                                     tcp_highest_sack_seq(tp)))
1580                                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1581                 }
1582         }
1583         return skb;
1584 }
1585
1586 static struct sk_buff *tcp_sacktag_bsearch(struct sock *sk,
1587                                            struct tcp_sacktag_state *state,
1588                                            u32 seq)
1589 {
1590         struct rb_node *parent, **p = &sk->tcp_rtx_queue.rb_node;
1591         struct sk_buff *skb;
1592
1593         while (*p) {
1594                 parent = *p;
1595                 skb = rb_to_skb(parent);
1596                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq)) {
1597                         p = &parent->rb_left;
1598                         continue;
1599                 }
1600                 if (!before(seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
1601                         p = &parent->rb_right;
1602                         continue;
1603                 }
1604                 return skb;
1605         }
1606         return NULL;
1607 }
1608
1609 static struct sk_buff *tcp_sacktag_skip(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1610                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1611                                         u32 skip_to_seq)
1612 {
1613         if (skb && after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, skip_to_seq))
1614                 return skb;
1615
1616         return tcp_sacktag_bsearch(sk, state, skip_to_seq);
1617 }
1618
1619 static struct sk_buff *tcp_maybe_skipping_dsack(struct sk_buff *skb,
1620                                                 struct sock *sk,
1621                                                 struct tcp_sack_block *next_dup,
1622                                                 struct tcp_sacktag_state *state,
1623                                                 u32 skip_to_seq)
1624 {
1625         if (!next_dup)
1626                 return skb;
1627
1628         if (before(next_dup->start_seq, skip_to_seq)) {
1629                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, next_dup->start_seq);
1630                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, NULL, state,
1631                                        next_dup->start_seq, next_dup->end_seq,
1632                                        1);
1633         }
1634
1635         return skb;
1636 }
1637
1638 static int tcp_sack_cache_ok(const struct tcp_sock *tp, const struct tcp_sack_block *cache)
1639 {
1640         return cache < tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1641 }
1642
1643 static int
1644 tcp_sacktag_write_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1645                         u32 prior_snd_una, struct tcp_sacktag_state *state)
1646 {
1647         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1648         const unsigned char *ptr = (skb_transport_header(ack_skb) +
1649                                     TCP_SKB_CB(ack_skb)->sacked);
1650         struct tcp_sack_block_wire *sp_wire = (struct tcp_sack_block_wire *)(ptr+2);
1651         struct tcp_sack_block sp[TCP_NUM_SACKS];
1652         struct tcp_sack_block *cache;
1653         struct sk_buff *skb;
1654         int num_sacks = min(TCP_NUM_SACKS, (ptr[1] - TCPOLEN_SACK_BASE) >> 3);
1655         int used_sacks;
1656         bool found_dup_sack = false;
1657         int i, j;
1658         int first_sack_index;
1659
1660         state->flag = 0;
1661         state->reord = tp->snd_nxt;
1662
1663         if (!tp->sacked_out)
1664                 tcp_highest_sack_reset(sk);
1665
1666         found_dup_sack = tcp_check_dsack(sk, ack_skb, sp_wire,
1667                                          num_sacks, prior_snd_una);
1668         if (found_dup_sack) {
1669                 state->flag |= FLAG_DSACKING_ACK;
1670                 tp->delivered++; /* A spurious retransmission is delivered */
1671         }
1672
1673         /* Eliminate too old ACKs, but take into
1674          * account more or less fresh ones, they can
1675          * contain valid SACK info.
1676          */
1677         if (before(TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq, prior_snd_una - tp->max_window))
1678                 return 0;
1679
1680         if (!tp->packets_out)
1681                 goto out;
1682
1683         used_sacks = 0;
1684         first_sack_index = 0;
1685         for (i = 0; i < num_sacks; i++) {
1686                 bool dup_sack = !i && found_dup_sack;
1687
1688                 sp[used_sacks].start_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].start_seq);
1689                 sp[used_sacks].end_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].end_seq);
1690
1691                 if (!tcp_is_sackblock_valid(tp, dup_sack,
1692                                             sp[used_sacks].start_seq,
1693                                             sp[used_sacks].end_seq)) {
1694                         int mib_idx;
1695
1696                         if (dup_sack) {
1697                                 if (!tp->undo_marker)
1698                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDNOUNDO;
1699                                 else
1700                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDOLD;
1701                         } else {
1702                                 /* Don't count olds caused by ACK reordering */
1703                                 if ((TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq != tp->snd_una) &&
1704                                     !after(sp[used_sacks].end_seq, tp->snd_una))
1705                                         continue;
1706                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKDISCARD;
1707                         }
1708
1709                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
1710                         if (i == 0)
1711                                 first_sack_index = -1;
1712                         continue;
1713                 }
1714
1715                 /* Ignore very old stuff early */
1716                 if (!after(sp[used_sacks].end_seq, prior_snd_una))
1717                         continue;
1718
1719                 used_sacks++;
1720         }
1721
1722         /* order SACK blocks to allow in order walk of the retrans queue */
1723         for (i = used_sacks - 1; i > 0; i--) {
1724                 for (j = 0; j < i; j++) {
1725                         if (after(sp[j].start_seq, sp[j + 1].start_seq)) {
1726                                 swap(sp[j], sp[j + 1]);
1727
1728                                 /* Track where the first SACK block goes to */
1729                                 if (j == first_sack_index)
1730                                         first_sack_index = j + 1;
1731                         }
1732                 }
1733         }
1734
1735         state->mss_now = tcp_current_mss(sk);
1736         skb = NULL;
1737         i = 0;
1738
1739         if (!tp->sacked_out) {
1740                 /* It's already past, so skip checking against it */
1741                 cache = tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1742         } else {
1743                 cache = tp->recv_sack_cache;
1744                 /* Skip empty blocks in at head of the cache */
1745                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !cache->start_seq &&
1746                        !cache->end_seq)
1747                         cache++;
1748         }
1749
1750         while (i < used_sacks) {
1751                 u32 start_seq = sp[i].start_seq;
1752                 u32 end_seq = sp[i].end_seq;
1753                 bool dup_sack = (found_dup_sack && (i == first_sack_index));
1754                 struct tcp_sack_block *next_dup = NULL;
1755
1756                 if (found_dup_sack && ((i + 1) == first_sack_index))
1757                         next_dup = &sp[i + 1];
1758
1759                 /* Skip too early cached blocks */
1760                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) &&
1761                        !before(start_seq, cache->end_seq))
1762                         cache++;
1763
1764                 /* Can skip some work by looking recv_sack_cache? */
1765                 if (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !dup_sack &&
1766                     after(end_seq, cache->start_seq)) {
1767
1768                         /* Head todo? */
1769                         if (before(start_seq, cache->start_seq)) {
1770                                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state,
1771                                                        start_seq);
1772                                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup,
1773                                                        state,
1774                                                        start_seq,
1775                                                        cache->start_seq,
1776                                                        dup_sack);
1777                         }
1778
1779                         /* Rest of the block already fully processed? */
1780                         if (!after(end_seq, cache->end_seq))
1781                                 goto advance_sp;
1782
1783                         skb = tcp_maybe_skipping_dsack(skb, sk, next_dup,
1784                                                        state,
1785                                                        cache->end_seq);
1786
1787                         /* ...tail remains todo... */
1788                         if (tcp_highest_sack_seq(tp) == cache->end_seq) {
1789                                 /* ...but better entrypoint exists! */
1790                                 skb = tcp_highest_sack(sk);
1791                                 if (!skb)
1792                                         break;
1793                                 cache++;
1794                                 goto walk;
1795                         }
1796
1797                         skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, cache->end_seq);
1798                         /* Check overlap against next cached too (past this one already) */
1799                         cache++;
1800                         continue;
1801                 }
1802
1803                 if (!before(start_seq, tcp_highest_sack_seq(tp))) {
1804                         skb = tcp_highest_sack(sk);
1805                         if (!skb)
1806                                 break;
1807                 }
1808                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, start_seq);
1809
1810 walk:
1811                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup, state,
1812                                        start_seq, end_seq, dup_sack);
1813
1814 advance_sp:
1815                 i++;
1816         }
1817
1818         /* Clear the head of the cache sack blocks so we can skip it next time */
1819         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache) - used_sacks; i++) {
1820                 tp->recv_sack_cache[i].start_seq = 0;
1821                 tp->recv_sack_cache[i].end_seq = 0;
1822         }
1823         for (j = 0; j < used_sacks; j++)
1824                 tp->recv_sack_cache[i++] = sp[j];
1825
1826         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss || tp->undo_marker)
1827                 tcp_check_sack_reordering(sk, state->reord, 0);
1828
1829         tcp_verify_left_out(tp);
1830 out:
1831
1832 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
1833         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
1834         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
1835         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
1836         WARN_ON((int)tcp_packets_in_flight(tp) < 0);
1837 #endif
1838         return state->flag;
1839 }
1840
1841 /* Limits sacked_out so that sum with lost_out isn't ever larger than
1842  * packets_out. Returns false if sacked_out adjustement wasn't necessary.
1843  */
1844 static bool tcp_limit_reno_sacked(struct tcp_sock *tp)
1845 {
1846         u32 holes;
1847
1848         holes = max(tp->lost_out, 1U);
1849         holes = min(holes, tp->packets_out);
1850
1851         if ((tp->sacked_out + holes) > tp->packets_out) {
1852                 tp->sacked_out = tp->packets_out - holes;
1853                 return true;
1854         }
1855         return false;
1856 }
1857
1858 /* If we receive more dupacks than we expected counting segments
1859  * in assumption of absent reordering, interpret this as reordering.
1860  * The only another reason could be bug in receiver TCP.
1861  */
1862 static void tcp_check_reno_reordering(struct sock *sk, const int addend)
1863 {
1864         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1865
1866         if (!tcp_limit_reno_sacked(tp))
1867                 return;
1868
1869         tp->reordering = min_t(u32, tp->packets_out + addend,
1870                                sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_max_reordering);
1871         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRENOREORDER);
1872 }
1873
1874 /* Emulate SACKs for SACKless connection: account for a new dupack. */
1875
1876 static void tcp_add_reno_sack(struct sock *sk)
1877 {
1878         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1879         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
1880
1881         tp->sacked_out++;
1882         tcp_check_reno_reordering(sk, 0);
1883         if (tp->sacked_out > prior_sacked)
1884                 tp->delivered++; /* Some out-of-order packet is delivered */
1885         tcp_verify_left_out(tp);
1886 }
1887
1888 /* Account for ACK, ACKing some data in Reno Recovery phase. */
1889
1890 static void tcp_remove_reno_sacks(struct sock *sk, int acked)
1891 {
1892         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1893
1894         if (acked > 0) {
1895                 /* One ACK acked hole. The rest eat duplicate ACKs. */
1896                 tp->delivered += max_t(int, acked - tp->sacked_out, 1);
1897                 if (acked - 1 >= tp->sacked_out)
1898                         tp->sacked_out = 0;
1899                 else
1900                         tp->sacked_out -= acked - 1;
1901         }
1902         tcp_check_reno_reordering(sk, acked);
1903         tcp_verify_left_out(tp);
1904 }
1905
1906 static inline void tcp_reset_reno_sack(struct tcp_sock *tp)
1907 {
1908         tp->sacked_out = 0;
1909 }
1910
1911 void tcp_clear_retrans(struct tcp_sock *tp)
1912 {
1913         tp->retrans_out = 0;
1914         tp->lost_out = 0;
1915         tp->undo_marker = 0;
1916         tp->undo_retrans = -1;
1917         tp->sacked_out = 0;
1918 }
1919
1920 static inline void tcp_init_undo(struct tcp_sock *tp)
1921 {
1922         tp->undo_marker = tp->snd_una;
1923         /* Retransmission still in flight may cause DSACKs later. */
1924         tp->undo_retrans = tp->retrans_out ? : -1;
1925 }
1926
1927 static bool tcp_is_rack(const struct sock *sk)
1928 {
1929         return sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_recovery & TCP_RACK_LOSS_DETECTION;
1930 }
1931
1932 /* If we detect SACK reneging, forget all SACK information
1933  * and reset tags completely, otherwise preserve SACKs. If receiver
1934  * dropped its ofo queue, we will know this due to reneging detection.
1935  */
1936 static void tcp_timeout_mark_lost(struct sock *sk)
1937 {
1938         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1939         struct sk_buff *skb, *head;
1940         bool is_reneg;                  /* is receiver reneging on SACKs? */
1941
1942         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
1943         is_reneg = head && (TCP_SKB_CB(head)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED);
1944         if (is_reneg) {
1945                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSACKRENEGING);
1946                 tp->sacked_out = 0;
1947                 /* Mark SACK reneging until we recover from this loss event. */
1948                 tp->is_sack_reneg = 1;
1949         } else if (tcp_is_reno(tp)) {
1950                 tcp_reset_reno_sack(tp);
1951         }
1952
1953         skb = head;
1954         skb_rbtree_walk_from(skb) {
1955                 if (is_reneg)
1956                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_ACKED;
1957                 else if (tcp_is_rack(sk) && skb != head &&
1958                          tcp_rack_skb_timeout(tp, skb, 0) > 0)
1959                         continue; /* Don't mark recently sent ones lost yet */
1960                 tcp_mark_skb_lost(sk, skb);
1961         }
1962         tcp_verify_left_out(tp);
1963         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
1964 }
1965
1966 /* Enter Loss state. */
1967 void tcp_enter_loss(struct sock *sk)
1968 {
1969         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1970         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1971         struct net *net = sock_net(sk);
1972         bool new_recovery = icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_Recovery;
1973
1974         tcp_timeout_mark_lost(sk);
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->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
1982                 tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
1983                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_LOSS);
1984                 tcp_init_undo(tp);
1985         }
1986         tp->snd_cwnd       = tcp_packets_in_flight(tp) + 1;
1987         tp->snd_cwnd_cnt   = 0;
1988         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1989
1990         /* Timeout in disordered state after receiving substantial DUPACKs
1991          * suggests that the degree of reordering is over-estimated.
1992          */
1993         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder &&
1994             tp->sacked_out >= net->ipv4.sysctl_tcp_reordering)
1995                 tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
1996                                        net->ipv4.sysctl_tcp_reordering);
1997         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
1998         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
1999         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2000
2001         /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 1: retransmit SND.UNA if no previous
2002          * loss recovery is underway except recurring timeout(s) on
2003          * the same SND.UNA (sec 3.2). Disable F-RTO on path MTU probing
2004          */
2005         tp->frto = net->ipv4.sysctl_tcp_frto &&
2006                    (new_recovery || icsk->icsk_retransmits) &&
2007                    !inet_csk(sk)->icsk_mtup.probe_size;
2008 }
2009
2010 /* If ACK arrived pointing to a remembered SACK, it means that our
2011  * remembered SACKs do not reflect real state of receiver i.e.
2012  * receiver _host_ is heavily congested (or buggy).
2013  *
2014  * To avoid big spurious retransmission bursts due to transient SACK
2015  * scoreboard oddities that look like reneging, we give the receiver a
2016  * little time (max(RTT/2, 10ms)) to send us some more ACKs that will
2017  * restore sanity to the SACK scoreboard. If the apparent reneging
2018  * persists until this RTO then we'll clear the SACK scoreboard.
2019  */
2020 static bool tcp_check_sack_reneging(struct sock *sk, int flag)
2021 {
2022         if (flag & FLAG_SACK_RENEGING) {
2023                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2024                 unsigned long delay = max(usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 4),
2025                                           msecs_to_jiffies(10));
2026
2027                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2028                                           delay, TCP_RTO_MAX);
2029                 return true;
2030         }
2031         return false;
2032 }
2033
2034 /* Heurestics to calculate number of duplicate ACKs. There's no dupACKs
2035  * counter when SACK is enabled (without SACK, sacked_out is used for
2036  * that purpose).
2037  *
2038  * With reordering, holes may still be in flight, so RFC3517 recovery
2039  * uses pure sacked_out (total number of SACKed segments) even though
2040  * it violates the RFC that uses duplicate ACKs, often these are equal
2041  * but when e.g. out-of-window ACKs or packet duplication occurs,
2042  * they differ. Since neither occurs due to loss, TCP should really
2043  * ignore them.
2044  */
2045 static inline int tcp_dupack_heuristics(const struct tcp_sock *tp)
2046 {
2047         return tp->sacked_out + 1;
2048 }
2049
2050 /* Linux NewReno/SACK/ECN state machine.
2051  * --------------------------------------
2052  *
2053  * "Open"       Normal state, no dubious events, fast path.
2054  * "Disorder"   In all the respects it is "Open",
2055  *              but requires a bit more attention. It is entered when
2056  *              we see some SACKs or dupacks. It is split of "Open"
2057  *              mainly to move some processing from fast path to slow one.
2058  * "CWR"        CWND was reduced due to some Congestion Notification event.
2059  *              It can be ECN, ICMP source quench, local device congestion.
2060  * "Recovery"   CWND was reduced, we are fast-retransmitting.
2061  * "Loss"       CWND was reduced due to RTO timeout or SACK reneging.
2062  *
2063  * tcp_fastretrans_alert() is entered:
2064  * - each incoming ACK, if state is not "Open"
2065  * - when arrived ACK is unusual, namely:
2066  *      * SACK
2067  *      * Duplicate ACK.
2068  *      * ECN ECE.
2069  *
2070  * Counting packets in flight is pretty simple.
2071  *
2072  *      in_flight = packets_out - left_out + retrans_out
2073  *
2074  *      packets_out is SND.NXT-SND.UNA counted in packets.
2075  *
2076  *      retrans_out is number of retransmitted segments.
2077  *
2078  *      left_out is number of segments left network, but not ACKed yet.
2079  *
2080  *              left_out = sacked_out + lost_out
2081  *
2082  *     sacked_out: Packets, which arrived to receiver out of order
2083  *                 and hence not ACKed. With SACKs this number is simply
2084  *                 amount of SACKed data. Even without SACKs
2085  *                 it is easy to give pretty reliable estimate of this number,
2086  *                 counting duplicate ACKs.
2087  *
2088  *       lost_out: Packets lost by network. TCP has no explicit
2089  *                 "loss notification" feedback from network (for now).
2090  *                 It means that this number can be only _guessed_.
2091  *                 Actually, it is the heuristics to predict lossage that
2092  *                 distinguishes different algorithms.
2093  *
2094  *      F.e. after RTO, when all the queue is considered as lost,
2095  *      lost_out = packets_out and in_flight = retrans_out.
2096  *
2097  *              Essentially, we have now a few algorithms detecting
2098  *              lost packets.
2099  *
2100  *              If the receiver supports SACK:
2101  *
2102  *              RFC6675/3517: It is the conventional algorithm. A packet is
2103  *              considered lost if the number of higher sequence packets
2104  *              SACKed is greater than or equal the DUPACK thoreshold
2105  *              (reordering). This is implemented in tcp_mark_head_lost and
2106  *              tcp_update_scoreboard.
2107  *
2108  *              RACK (draft-ietf-tcpm-rack-01): it is a newer algorithm
2109  *              (2017-) that checks timing instead of counting DUPACKs.
2110  *              Essentially a packet is considered lost if it's not S/ACKed
2111  *              after RTT + reordering_window, where both metrics are
2112  *              dynamically measured and adjusted. This is implemented in
2113  *              tcp_rack_mark_lost.
2114  *
2115  *              If the receiver does not support SACK:
2116  *
2117  *              NewReno (RFC6582): in Recovery we assume that one segment
2118  *              is lost (classic Reno). While we are in Recovery and
2119  *              a partial ACK arrives, we assume that one more packet
2120  *              is lost (NewReno). This heuristics are the same in NewReno
2121  *              and SACK.
2122  *
2123  * Really tricky (and requiring careful tuning) part of algorithm
2124  * is hidden in functions tcp_time_to_recover() and tcp_xmit_retransmit_queue().
2125  * The first determines the moment _when_ we should reduce CWND and,
2126  * hence, slow down forward transmission. In fact, it determines the moment
2127  * when we decide that hole is caused by loss, rather than by a reorder.
2128  *
2129  * tcp_xmit_retransmit_queue() decides, _what_ we should retransmit to fill
2130  * holes, caused by lost packets.
2131  *
2132  * And the most logically complicated part of algorithm is undo
2133  * heuristics. We detect false retransmits due to both too early
2134  * fast retransmit (reordering) and underestimated RTO, analyzing
2135  * timestamps and D-SACKs. When we detect that some segments were
2136  * retransmitted by mistake and CWND reduction was wrong, we undo
2137  * window reduction and abort recovery phase. This logic is hidden
2138  * inside several functions named tcp_try_undo_<something>.
2139  */
2140
2141 /* This function decides, when we should leave Disordered state
2142  * and enter Recovery phase, reducing congestion window.
2143  *
2144  * Main question: may we further continue forward transmission
2145  * with the same cwnd?
2146  */
2147 static bool tcp_time_to_recover(struct sock *sk, int flag)
2148 {
2149         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2150
2151         /* Trick#1: The loss is proven. */
2152         if (tp->lost_out)
2153                 return true;
2154
2155         /* Not-A-Trick#2 : Classic rule... */
2156         if (!tcp_is_rack(sk) && tcp_dupack_heuristics(tp) > tp->reordering)
2157                 return true;
2158
2159         return false;
2160 }
2161
2162 /* Detect loss in event "A" above by marking head of queue up as lost.
2163  * For non-SACK(Reno) senders, the first "packets" number of segments
2164  * are considered lost. For RFC3517 SACK, a segment is considered lost if it
2165  * has at least tp->reordering SACKed seqments above it; "packets" refers to
2166  * the maximum SACKed segments to pass before reaching this limit.
2167  */
2168 static void tcp_mark_head_lost(struct sock *sk, int packets, int mark_head)
2169 {
2170         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2171         struct sk_buff *skb;
2172         int cnt, oldcnt, lost;
2173         unsigned int mss;
2174         /* Use SACK to deduce losses of new sequences sent during recovery */
2175         const u32 loss_high = tcp_is_sack(tp) ?  tp->snd_nxt : tp->high_seq;
2176
2177         WARN_ON(packets > tp->packets_out);
2178         skb = tp->lost_skb_hint;
2179         if (skb) {
2180                 /* Head already handled? */
2181                 if (mark_head && after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una))
2182                         return;
2183                 cnt = tp->lost_cnt_hint;
2184         } else {
2185                 skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
2186                 cnt = 0;
2187         }
2188
2189         skb_rbtree_walk_from(skb) {
2190                 /* TODO: do this better */
2191                 /* this is not the most efficient way to do this... */
2192                 tp->lost_skb_hint = skb;
2193                 tp->lost_cnt_hint = cnt;
2194
2195                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, loss_high))
2196                         break;
2197
2198                 oldcnt = cnt;
2199                 if (tcp_is_reno(tp) ||
2200                     (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
2201                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
2202
2203                 if (cnt > packets) {
2204                         if (tcp_is_sack(tp) ||
2205                             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) ||
2206                             (oldcnt >= packets))
2207                                 break;
2208
2209                         mss = tcp_skb_mss(skb);
2210                         /* If needed, chop off the prefix to mark as lost. */
2211                         lost = (packets - oldcnt) * mss;
2212                         if (lost < skb->len &&
2213                             tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
2214                                          lost, mss, GFP_ATOMIC) < 0)
2215                                 break;
2216                         cnt = packets;
2217                 }
2218
2219                 tcp_skb_mark_lost(tp, skb);
2220
2221                 if (mark_head)
2222                         break;
2223         }
2224         tcp_verify_left_out(tp);
2225 }
2226
2227 /* Account newly detected lost packet(s) */
2228
2229 static void tcp_update_scoreboard(struct sock *sk, int fast_rexmit)
2230 {
2231         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2232
2233         if (tcp_is_sack(tp)) {
2234                 int sacked_upto = tp->sacked_out - tp->reordering;
2235                 if (sacked_upto >= 0)
2236                         tcp_mark_head_lost(sk, sacked_upto, 0);
2237                 else if (fast_rexmit)
2238                         tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2239         }
2240 }
2241
2242 static bool tcp_tsopt_ecr_before(const struct tcp_sock *tp, u32 when)
2243 {
2244         return tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2245                before(tp->rx_opt.rcv_tsecr, when);
2246 }
2247
2248 /* skb is spurious retransmitted if the returned timestamp echo
2249  * reply is prior to the skb transmission time
2250  */
2251 static bool tcp_skb_spurious_retrans(const struct tcp_sock *tp,
2252                                      const struct sk_buff *skb)
2253 {
2254         return (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS) &&
2255                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tcp_skb_timestamp(skb));
2256 }
2257
2258 /* Nothing was retransmitted or returned timestamp is less
2259  * than timestamp of the first retransmission.
2260  */
2261 static inline bool tcp_packet_delayed(const struct tcp_sock *tp)
2262 {
2263         return !tp->retrans_stamp ||
2264                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tp->retrans_stamp);
2265 }
2266
2267 /* Undo procedures. */
2268
2269 /* We can clear retrans_stamp when there are no retransmissions in the
2270  * window. It would seem that it is trivially available for us in
2271  * tp->retrans_out, however, that kind of assumptions doesn't consider
2272  * what will happen if errors occur when sending retransmission for the
2273  * second time. ...It could the that such segment has only
2274  * TCPCB_EVER_RETRANS set at the present time. It seems that checking
2275  * the head skb is enough except for some reneging corner cases that
2276  * are not worth the effort.
2277  *
2278  * Main reason for all this complexity is the fact that connection dying
2279  * time now depends on the validity of the retrans_stamp, in particular,
2280  * that successive retransmissions of a segment must not advance
2281  * retrans_stamp under any conditions.
2282  */
2283 static bool tcp_any_retrans_done(const struct sock *sk)
2284 {
2285         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2286         struct sk_buff *skb;
2287
2288         if (tp->retrans_out)
2289                 return true;
2290
2291         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
2292         if (unlikely(skb && TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS))
2293                 return true;
2294
2295         return false;
2296 }
2297
2298 static void DBGUNDO(struct sock *sk, const char *msg)
2299 {
2300 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
2301         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2302         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
2303
2304         if (sk->sk_family == AF_INET) {
2305                 pr_debug("Undo %s %pI4/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2306                          msg,
2307                          &inet->inet_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2308                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2309                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2310                          tp->packets_out);
2311         }
2312 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
2313         else if (sk->sk_family == AF_INET6) {
2314                 pr_debug("Undo %s %pI6/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2315                          msg,
2316                          &sk->sk_v6_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2317                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2318                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2319                          tp->packets_out);
2320         }
2321 #endif
2322 #endif
2323 }
2324
2325 static void tcp_undo_cwnd_reduction(struct sock *sk, bool unmark_loss)
2326 {
2327         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2328
2329         if (unmark_loss) {
2330                 struct sk_buff *skb;
2331
2332                 skb_rbtree_walk(skb, &sk->tcp_rtx_queue) {
2333                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2334                 }
2335                 tp->lost_out = 0;
2336                 tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2337         }
2338
2339         if (tp->prior_ssthresh) {
2340                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2341
2342                 tp->snd_cwnd = icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd(sk);
2343
2344                 if (tp->prior_ssthresh > tp->snd_ssthresh) {
2345                         tp->snd_ssthresh = tp->prior_ssthresh;
2346                         tcp_ecn_withdraw_cwr(tp);
2347                 }
2348         }
2349         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2350         tp->undo_marker = 0;
2351         tp->rack.advanced = 1; /* Force RACK to re-exam losses */
2352 }
2353
2354 static inline bool tcp_may_undo(const struct tcp_sock *tp)
2355 {
2356         return tp->undo_marker && (!tp->undo_retrans || tcp_packet_delayed(tp));
2357 }
2358
2359 /* People celebrate: "We love our President!" */
2360 static bool tcp_try_undo_recovery(struct sock *sk)
2361 {
2362         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2363
2364         if (tcp_may_undo(tp)) {
2365                 int mib_idx;
2366
2367                 /* Happy end! We did not retransmit anything
2368                  * or our original transmission succeeded.
2369                  */
2370                 DBGUNDO(sk, inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss ? "loss" : "retrans");
2371                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2372                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
2373                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO;
2374                 else
2375                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFULLUNDO;
2376
2377                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2378         } else if (tp->rack.reo_wnd_persist) {
2379                 tp->rack.reo_wnd_persist--;
2380         }
2381         if (tp->snd_una == tp->high_seq && tcp_is_reno(tp)) {
2382                 /* Hold old state until something *above* high_seq
2383                  * is ACKed. For Reno it is MUST to prevent false
2384                  * fast retransmits (RFC2582). SACK TCP is safe. */
2385                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2386                         tp->retrans_stamp = 0;
2387                 return true;
2388         }
2389         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2390         tp->is_sack_reneg = 0;
2391         return false;
2392 }
2393
2394 /* Try to undo cwnd reduction, because D-SACKs acked all retransmitted data */
2395 static bool tcp_try_undo_dsack(struct sock *sk)
2396 {
2397         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2398
2399         if (tp->undo_marker && !tp->undo_retrans) {
2400                 tp->rack.reo_wnd_persist = min(TCP_RACK_RECOVERY_THRESH,
2401                                                tp->rack.reo_wnd_persist + 1);
2402                 DBGUNDO(sk, "D-SACK");
2403                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2404                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKUNDO);
2405                 return true;
2406         }
2407         return false;
2408 }
2409
2410 /* Undo during loss recovery after partial ACK or using F-RTO. */
2411 static bool tcp_try_undo_loss(struct sock *sk, bool frto_undo)
2412 {
2413         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2414
2415         if (frto_undo || tcp_may_undo(tp)) {
2416                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2417
2418                 DBGUNDO(sk, "partial loss");
2419                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO);
2420                 if (frto_undo)
2421                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2422                                         LINUX_MIB_TCPSPURIOUSRTOS);
2423                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2424                 if (frto_undo || tcp_is_sack(tp)) {
2425                         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2426                         tp->is_sack_reneg = 0;
2427                 }
2428                 return true;
2429         }
2430         return false;
2431 }
2432
2433 /* The cwnd reduction in CWR and Recovery uses the PRR algorithm in RFC 6937.
2434  * It computes the number of packets to send (sndcnt) based on packets newly
2435  * delivered:
2436  *   1) If the packets in flight is larger than ssthresh, PRR spreads the
2437  *      cwnd reductions across a full RTT.
2438  *   2) Otherwise PRR uses packet conservation to send as much as delivered.
2439  *      But when the retransmits are acked without further losses, PRR
2440  *      slow starts cwnd up to ssthresh to speed up the recovery.
2441  */
2442 static void tcp_init_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2443 {
2444         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2445
2446         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2447         tp->tlp_high_seq = 0;
2448         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2449         tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
2450         tp->prr_delivered = 0;
2451         tp->prr_out = 0;
2452         tp->snd_ssthresh = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2453         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2454 }
2455
2456 void tcp_cwnd_reduction(struct sock *sk, int newly_acked_sacked, int flag)
2457 {
2458         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2459         int sndcnt = 0;
2460         int delta = tp->snd_ssthresh - tcp_packets_in_flight(tp);
2461
2462         if (newly_acked_sacked <= 0 || WARN_ON_ONCE(!tp->prior_cwnd))
2463                 return;
2464
2465         tp->prr_delivered += newly_acked_sacked;
2466         if (delta < 0) {
2467                 u64 dividend = (u64)tp->snd_ssthresh * tp->prr_delivered +
2468                                tp->prior_cwnd - 1;
2469                 sndcnt = div_u64(dividend, tp->prior_cwnd) - tp->prr_out;
2470         } else if ((flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED) &&
2471                    !(flag & FLAG_LOST_RETRANS)) {
2472                 sndcnt = min_t(int, delta,
2473                                max_t(int, tp->prr_delivered - tp->prr_out,
2474                                      newly_acked_sacked) + 1);
2475         } else {
2476                 sndcnt = min(delta, newly_acked_sacked);
2477         }
2478         /* Force a fast retransmit upon entering fast recovery */
2479         sndcnt = max(sndcnt, (tp->prr_out ? 0 : 1));
2480         tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + sndcnt;
2481 }
2482
2483 static inline void tcp_end_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2484 {
2485         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2486
2487         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
2488                 return;
2489
2490         /* Reset cwnd to ssthresh in CWR or Recovery (unless it's undone) */
2491         if (tp->snd_ssthresh < TCP_INFINITE_SSTHRESH &&
2492             (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_CWR || tp->undo_marker)) {
2493                 tp->snd_cwnd = tp->snd_ssthresh;
2494                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2495         }
2496         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_COMPLETE_CWR);
2497 }
2498
2499 /* Enter CWR state. Disable cwnd undo since congestion is proven with ECN */
2500 void tcp_enter_cwr(struct sock *sk)
2501 {
2502         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2503
2504         tp->prior_ssthresh = 0;
2505         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
2506                 tp->undo_marker = 0;
2507                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2508                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
2509         }
2510 }
2511 EXPORT_SYMBOL(tcp_enter_cwr);
2512
2513 static void tcp_try_keep_open(struct sock *sk)
2514 {
2515         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2516         int state = TCP_CA_Open;
2517
2518         if (tcp_left_out(tp) || tcp_any_retrans_done(sk))
2519                 state = TCP_CA_Disorder;
2520
2521         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != state) {
2522                 tcp_set_ca_state(sk, state);
2523                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2524         }
2525 }
2526
2527 static void tcp_try_to_open(struct sock *sk, int flag)
2528 {
2529         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2530
2531         tcp_verify_left_out(tp);
2532
2533         if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2534                 tp->retrans_stamp = 0;
2535
2536         if (flag & FLAG_ECE)
2537                 tcp_enter_cwr(sk);
2538
2539         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR) {
2540                 tcp_try_keep_open(sk);
2541         }
2542 }
2543
2544 static void tcp_mtup_probe_failed(struct sock *sk)
2545 {
2546         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2547
2548         icsk->icsk_mtup.search_high = icsk->icsk_mtup.probe_size - 1;
2549         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2550         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPFAIL);
2551 }
2552
2553 static void tcp_mtup_probe_success(struct sock *sk)
2554 {
2555         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2556         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2557
2558         /* FIXME: breaks with very large cwnd */
2559         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2560         tp->snd_cwnd = tp->snd_cwnd *
2561                        tcp_mss_to_mtu(sk, tp->mss_cache) /
2562                        icsk->icsk_mtup.probe_size;
2563         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2564         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2565         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2566
2567         icsk->icsk_mtup.search_low = icsk->icsk_mtup.probe_size;
2568         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2569         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
2570         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPSUCCESS);
2571 }
2572
2573 /* Do a simple retransmit without using the backoff mechanisms in
2574  * tcp_timer. This is used for path mtu discovery.
2575  * The socket is already locked here.
2576  */
2577 void tcp_simple_retransmit(struct sock *sk)
2578 {
2579         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2580         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2581         struct sk_buff *skb;
2582         unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2583
2584         skb_rbtree_walk(skb, &sk->tcp_rtx_queue) {
2585                 if (tcp_skb_seglen(skb) > mss &&
2586                     !(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
2587                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2588                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
2589                                 tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
2590                         }
2591                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
2592                 }
2593         }
2594
2595         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2596
2597         if (!tp->lost_out)
2598                 return;
2599
2600         if (tcp_is_reno(tp))
2601                 tcp_limit_reno_sacked(tp);
2602
2603         tcp_verify_left_out(tp);
2604
2605         /* Don't muck with the congestion window here.
2606          * Reason is that we do not increase amount of _data_
2607          * in network, but units changed and effective
2608          * cwnd/ssthresh really reduced now.
2609          */
2610         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) {
2611                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2612                 tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2613                 tp->prior_ssthresh = 0;
2614                 tp->undo_marker = 0;
2615                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2616         }
2617         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2618 }
2619 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
2620
2621 void tcp_enter_recovery(struct sock *sk, bool ece_ack)
2622 {
2623         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2624         int mib_idx;
2625
2626         if (tcp_is_reno(tp))
2627                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENORECOVERY;
2628         else
2629                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKRECOVERY;
2630
2631         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2632
2633         tp->prior_ssthresh = 0;
2634         tcp_init_undo(tp);
2635
2636         if (!tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
2637                 if (!ece_ack)
2638                         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2639                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2640         }
2641         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Recovery);
2642 }
2643
2644 /* Process an ACK in CA_Loss state. Move to CA_Open if lost data are
2645  * recovered or spurious. Otherwise retransmits more on partial ACKs.
2646  */
2647 static void tcp_process_loss(struct sock *sk, int flag, bool is_dupack,
2648                              int *rexmit)
2649 {
2650         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2651         bool recovered = !before(tp->snd_una, tp->high_seq);
2652
2653         if ((flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED) &&
2654             tcp_try_undo_loss(sk, false))
2655                 return;
2656
2657         if (tp->frto) { /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 (sack enhanced version). */
2658                 /* Step 3.b. A timeout is spurious if not all data are
2659                  * lost, i.e., never-retransmitted data are (s)acked.
2660                  */
2661                 if ((flag & FLAG_ORIG_SACK_ACKED) &&
2662                     tcp_try_undo_loss(sk, true))
2663                         return;
2664
2665                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq)) {
2666                         if (flag & FLAG_DATA_SACKED || is_dupack)
2667                                 tp->frto = 0; /* Step 3.a. loss was real */
2668                 } else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED && !recovered) {
2669                         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2670                         /* Step 2.b. Try send new data (but deferred until cwnd
2671                          * is updated in tcp_ack()). Otherwise fall back to
2672                          * the conventional recovery.
2673                          */
2674                         if (!tcp_write_queue_empty(sk) &&
2675                             after(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt)) {
2676                                 *rexmit = REXMIT_NEW;
2677                                 return;
2678                         }
2679                         tp->frto = 0;
2680                 }
2681         }
2682
2683         if (recovered) {
2684                 /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 2.a and 1st part of step 3.a */
2685                 tcp_try_undo_recovery(sk);
2686                 return;
2687         }
2688         if (tcp_is_reno(tp)) {
2689                 /* A Reno DUPACK means new data in F-RTO step 2.b above are
2690                  * delivered. Lower inflight to clock out (re)tranmissions.
2691                  */
2692                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq) && is_dupack)
2693                         tcp_add_reno_sack(sk);
2694                 else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2695                         tcp_reset_reno_sack(tp);
2696         }
2697         *rexmit = REXMIT_LOST;
2698 }
2699
2700 /* Undo during fast recovery after partial ACK. */
2701 static bool tcp_try_undo_partial(struct sock *sk, u32 prior_snd_una)
2702 {
2703         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2704
2705         if (tp->undo_marker && tcp_packet_delayed(tp)) {
2706                 /* Plain luck! Hole if filled with delayed
2707                  * packet, rather than with a retransmit. Check reordering.
2708                  */
2709                 tcp_check_sack_reordering(sk, prior_snd_una, 1);
2710
2711                 /* We are getting evidence that the reordering degree is higher
2712                  * than we realized. If there are no retransmits out then we
2713                  * can undo. Otherwise we clock out new packets but do not
2714                  * mark more packets lost or retransmit more.
2715                  */
2716                 if (tp->retrans_out)
2717                         return true;
2718
2719                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2720                         tp->retrans_stamp = 0;
2721
2722                 DBGUNDO(sk, "partial recovery");
2723                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2724                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPARTIALUNDO);
2725                 tcp_try_keep_open(sk);
2726                 return true;
2727         }
2728         return false;
2729 }
2730
2731 static void tcp_identify_packet_loss(struct sock *sk, int *ack_flag)
2732 {
2733         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2734
2735         if (tcp_rtx_queue_empty(sk))
2736                 return;
2737
2738         if (unlikely(tcp_is_reno(tp))) {
2739                 tcp_newreno_mark_lost(sk, *ack_flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED);
2740         } else if (tcp_is_rack(sk)) {
2741                 u32 prior_retrans = tp->retrans_out;
2742
2743                 tcp_rack_mark_lost(sk);
2744                 if (prior_retrans > tp->retrans_out)
2745                         *ack_flag |= FLAG_LOST_RETRANS;
2746         }
2747 }
2748
2749 static bool tcp_force_fast_retransmit(struct sock *sk)
2750 {
2751         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2752
2753         return after(tcp_highest_sack_seq(tp),
2754                      tp->snd_una + tp->reordering * tp->mss_cache);
2755 }
2756
2757 /* Process an event, which can update packets-in-flight not trivially.
2758  * Main goal of this function is to calculate new estimate for left_out,
2759  * taking into account both packets sitting in receiver's buffer and
2760  * packets lost by network.
2761  *
2762  * Besides that it updates the congestion state when packet loss or ECN
2763  * is detected. But it does not reduce the cwnd, it is done by the
2764  * congestion control later.
2765  *
2766  * It does _not_ decide what to send, it is made in function
2767  * tcp_xmit_retransmit_queue().
2768  */
2769 static void tcp_fastretrans_alert(struct sock *sk, const u32 prior_snd_una,
2770                                   bool is_dupack, int *ack_flag, int *rexmit)
2771 {
2772         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2773         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2774         int fast_rexmit = 0, flag = *ack_flag;
2775         bool do_lost = is_dupack || ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
2776                                      tcp_force_fast_retransmit(sk));
2777
2778         if (!tp->packets_out && tp->sacked_out)
2779                 tp->sacked_out = 0;
2780
2781         /* Now state machine starts.
2782          * A. ECE, hence prohibit cwnd undoing, the reduction is required. */
2783         if (flag & FLAG_ECE)
2784                 tp->prior_ssthresh = 0;
2785
2786         /* B. In all the states check for reneging SACKs. */
2787         if (tcp_check_sack_reneging(sk, flag))
2788                 return;
2789
2790         /* C. Check consistency of the current state. */
2791         tcp_verify_left_out(tp);
2792
2793         /* D. Check state exit conditions. State can be terminated
2794          *    when high_seq is ACKed. */
2795         if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
2796                 WARN_ON(tp->retrans_out != 0);
2797                 tp->retrans_stamp = 0;
2798         } else if (!before(tp->snd_una, tp->high_seq)) {
2799                 switch (icsk->icsk_ca_state) {
2800                 case TCP_CA_CWR:
2801                         /* CWR is to be held something *above* high_seq
2802                          * is ACKed for CWR bit to reach receiver. */
2803                         if (tp->snd_una != tp->high_seq) {
2804                                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2805                                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2806                         }
2807                         break;
2808
2809                 case TCP_CA_Recovery:
2810                         if (tcp_is_reno(tp))
2811                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2812                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
2813                                 return;
2814                         tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2815                         break;
2816                 }
2817         }
2818
2819         /* E. Process state. */
2820         switch (icsk->icsk_ca_state) {
2821         case TCP_CA_Recovery:
2822                 if (!(flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) {
2823                         if (tcp_is_reno(tp) && is_dupack)
2824                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2825                 } else {
2826                         if (tcp_try_undo_partial(sk, prior_snd_una))
2827                                 return;
2828                         /* Partial ACK arrived. Force fast retransmit. */
2829                         do_lost = tcp_is_reno(tp) ||
2830                                   tcp_force_fast_retransmit(sk);
2831                 }
2832                 if (tcp_try_undo_dsack(sk)) {
2833                         tcp_try_keep_open(sk);
2834                         return;
2835                 }
2836                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
2837                 break;
2838         case TCP_CA_Loss:
2839                 tcp_process_loss(sk, flag, is_dupack, rexmit);
2840                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
2841                 if (!(icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open ||
2842                       (*ack_flag & FLAG_LOST_RETRANS)))
2843                         return;
2844                 /* Change state if cwnd is undone or retransmits are lost */
2845                 /* fall through */
2846         default:
2847                 if (tcp_is_reno(tp)) {
2848                         if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2849                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2850                         if (is_dupack)
2851                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2852                 }
2853
2854                 if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder)
2855                         tcp_try_undo_dsack(sk);
2856
2857                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
2858                 if (!tcp_time_to_recover(sk, flag)) {
2859                         tcp_try_to_open(sk, flag);
2860                         return;
2861                 }
2862
2863                 /* MTU probe failure: don't reduce cwnd */
2864                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR &&
2865                     icsk->icsk_mtup.probe_size &&
2866                     tp->snd_una == tp->mtu_probe.probe_seq_start) {
2867                         tcp_mtup_probe_failed(sk);
2868                         /* Restores the reduction we did in tcp_mtup_probe() */
2869                         tp->snd_cwnd++;
2870                         tcp_simple_retransmit(sk);
2871                         return;
2872                 }
2873
2874                 /* Otherwise enter Recovery state */
2875                 tcp_enter_recovery(sk, (flag & FLAG_ECE));
2876                 fast_rexmit = 1;
2877         }
2878
2879         if (!tcp_is_rack(sk) && do_lost)
2880                 tcp_update_scoreboard(sk, fast_rexmit);
2881         *rexmit = REXMIT_LOST;
2882 }
2883
2884 static void tcp_update_rtt_min(struct sock *sk, u32 rtt_us, const int flag)
2885 {
2886         u32 wlen = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_rtt_wlen * HZ;
2887         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2888
2889         if ((flag & FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED) && rtt_us > tcp_min_rtt(tp)) {
2890                 /* If the remote keeps returning delayed ACKs, eventually
2891                  * the min filter would pick it up and overestimate the
2892                  * prop. delay when it expires. Skip suspected delayed ACKs.
2893                  */
2894                 return;
2895         }
2896         minmax_running_min(&tp->rtt_min, wlen, tcp_jiffies32,
2897                            rtt_us ? : jiffies_to_usecs(1));
2898 }
2899
2900 static bool tcp_ack_update_rtt(struct sock *sk, const int flag,
2901                                long seq_rtt_us, long sack_rtt_us,
2902                                long ca_rtt_us, struct rate_sample *rs)
2903 {
2904         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2905
2906         /* Prefer RTT measured from ACK's timing to TS-ECR. This is because
2907          * broken middle-boxes or peers may corrupt TS-ECR fields. But
2908          * Karn's algorithm forbids taking RTT if some retransmitted data
2909          * is acked (RFC6298).
2910          */
2911         if (seq_rtt_us < 0)
2912                 seq_rtt_us = sack_rtt_us;
2913
2914         /* RTTM Rule: A TSecr value received in a segment is used to
2915          * update the averaged RTT measurement only if the segment
2916          * acknowledges some new data, i.e., only if it advances the
2917          * left edge of the send window.
2918          * See draft-ietf-tcplw-high-performance-00, section 3.3.
2919          */
2920         if (seq_rtt_us < 0 && tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2921             flag & FLAG_ACKED) {
2922                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
2923                 u32 delta_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
2924
2925                 seq_rtt_us = ca_rtt_us = delta_us;
2926         }
2927         rs->rtt_us = ca_rtt_us; /* RTT of last (S)ACKed packet (or -1) */
2928         if (seq_rtt_us < 0)
2929                 return false;
2930
2931         /* ca_rtt_us >= 0 is counting on the invariant that ca_rtt_us is
2932          * always taken together with ACK, SACK, or TS-opts. Any negative
2933          * values will be skipped with the seq_rtt_us < 0 check above.
2934          */
2935         tcp_update_rtt_min(sk, ca_rtt_us, flag);
2936         tcp_rtt_estimator(sk, seq_rtt_us);
2937         tcp_set_rto(sk);
2938
2939         /* RFC6298: only reset backoff on valid RTT measurement. */
2940         inet_csk(sk)->icsk_backoff = 0;
2941         return true;
2942 }
2943
2944 /* Compute time elapsed between (last) SYNACK and the ACK completing 3WHS. */
2945 void tcp_synack_rtt_meas(struct sock *sk, struct request_sock *req)
2946 {
2947         struct rate_sample rs;
2948         long rtt_us = -1L;
2949
2950         if (req && !req->num_retrans && tcp_rsk(req)->snt_synack)
2951                 rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tcp_clock_us(), tcp_rsk(req)->snt_synack);
2952
2953         tcp_ack_update_rtt(sk, FLAG_SYN_ACKED, rtt_us, -1L, rtt_us, &rs);
2954 }
2955
2956
2957 static void tcp_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked)
2958 {
2959         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2960
2961         icsk->icsk_ca_ops->cong_avoid(sk, ack, acked);
2962         tcp_sk(sk)->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2963 }
2964
2965 /* Restart timer after forward progress on connection.
2966  * RFC2988 recommends to restart timer to now+rto.
2967  */
2968 void tcp_rearm_rto(struct sock *sk)
2969 {
2970         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2971         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2972
2973         /* If the retrans timer is currently being used by Fast Open
2974          * for SYN-ACK retrans purpose, stay put.
2975          */
2976         if (tp->fastopen_rsk)
2977                 return;
2978
2979         if (!tp->packets_out) {
2980                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS);
2981         } else {
2982                 u32 rto = inet_csk(sk)->icsk_rto;
2983                 /* Offset the time elapsed after installing regular RTO */
2984                 if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_REO_TIMEOUT ||
2985                     icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
2986                         s64 delta_us = tcp_rto_delta_us(sk);
2987                         /* delta_us may not be positive if the socket is locked
2988                          * when the retrans timer fires and is rescheduled.
2989                          */
2990                         rto = usecs_to_jiffies(max_t(int, delta_us, 1));
2991                 }
2992                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS, rto,
2993                                           TCP_RTO_MAX);
2994         }
2995 }
2996
2997 /* Try to schedule a loss probe; if that doesn't work, then schedule an RTO. */
2998 static void tcp_set_xmit_timer(struct sock *sk)
2999 {
3000         if (!tcp_schedule_loss_probe(sk, true))
3001                 tcp_rearm_rto(sk);
3002 }
3003
3004 /* If we get here, the whole TSO packet has not been acked. */
3005 static u32 tcp_tso_acked(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3006 {
3007         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3008         u32 packets_acked;
3009
3010         BUG_ON(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una));
3011
3012         packets_acked = tcp_skb_pcount(skb);
3013         if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3014                 return 0;
3015         packets_acked -= tcp_skb_pcount(skb);
3016
3017         if (packets_acked) {
3018                 BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) == 0);
3019                 BUG_ON(!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq));
3020         }
3021
3022         return packets_acked;
3023 }
3024
3025 static void tcp_ack_tstamp(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
3026                            u32 prior_snd_una)
3027 {
3028         const struct skb_shared_info *shinfo;
3029
3030         /* Avoid cache line misses to get skb_shinfo() and shinfo->tx_flags */
3031         if (likely(!TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack))
3032                 return;
3033
3034         shinfo = skb_shinfo(skb);
3035         if (!before(shinfo->tskey, prior_snd_una) &&
3036             before(shinfo->tskey, tcp_sk(sk)->snd_una)) {
3037                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3038                         __skb_tstamp_tx(skb, NULL, sk, SCM_TSTAMP_ACK);
3039                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3040         }
3041 }
3042
3043 /* Remove acknowledged frames from the retransmission queue. If our packet
3044  * is before the ack sequence we can discard it as it's confirmed to have
3045  * arrived at the other end.
3046  */
3047 static int tcp_clean_rtx_queue(struct sock *sk, u32 prior_fack,
3048                                u32 prior_snd_una,
3049                                struct tcp_sacktag_state *sack)
3050 {
3051         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3052         u64 first_ackt, last_ackt;
3053         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3054         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
3055         u32 reord = tp->snd_nxt; /* lowest acked un-retx un-sacked seq */
3056         struct sk_buff *skb, *next;
3057         bool fully_acked = true;
3058         long sack_rtt_us = -1L;
3059         long seq_rtt_us = -1L;
3060         long ca_rtt_us = -1L;
3061         u32 pkts_acked = 0;
3062         u32 last_in_flight = 0;
3063         bool rtt_update;
3064         int flag = 0;
3065
3066         first_ackt = 0;
3067
3068         for (skb = skb_rb_first(&sk->tcp_rtx_queue); skb; skb = next) {
3069                 struct tcp_skb_cb *scb = TCP_SKB_CB(skb);
3070                 const u32 start_seq = scb->seq;
3071                 u8 sacked = scb->sacked;
3072                 u32 acked_pcount;
3073
3074                 tcp_ack_tstamp(sk, skb, prior_snd_una);
3075
3076                 /* Determine how many packets and what bytes were acked, tso and else */
3077                 if (after(scb->end_seq, tp->snd_una)) {
3078                         if (tcp_skb_pcount(skb) == 1 ||
3079                             !after(tp->snd_una, scb->seq))
3080                                 break;
3081
3082                         acked_pcount = tcp_tso_acked(sk, skb);
3083                         if (!acked_pcount)
3084                                 break;
3085                         fully_acked = false;
3086                 } else {
3087                         acked_pcount = tcp_skb_pcount(skb);
3088                 }
3089
3090                 if (unlikely(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
3091                         if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
3092                                 tp->retrans_out -= acked_pcount;
3093                         flag |= FLAG_RETRANS_DATA_ACKED;
3094                 } else if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
3095                         last_ackt = skb->skb_mstamp;
3096                         WARN_ON_ONCE(last_ackt == 0);
3097                         if (!first_ackt)
3098                                 first_ackt = last_ackt;
3099
3100                         last_in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight;
3101                         if (before(start_seq, reord))
3102                                 reord = start_seq;
3103                         if (!after(scb->end_seq, tp->high_seq))
3104                                 flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3105                 }
3106
3107                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) {
3108                         tp->sacked_out -= acked_pcount;
3109                 } else if (tcp_is_sack(tp)) {
3110                         tp->delivered += acked_pcount;
3111                         if (!tcp_skb_spurious_retrans(tp, skb))
3112                                 tcp_rack_advance(tp, sacked, scb->end_seq,
3113                                                  skb->skb_mstamp);
3114                 }
3115                 if (sacked & TCPCB_LOST)
3116                         tp->lost_out -= acked_pcount;
3117
3118                 tp->packets_out -= acked_pcount;
3119                 pkts_acked += acked_pcount;
3120                 tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, sack->rate);
3121
3122                 /* Initial outgoing SYN's get put onto the write_queue
3123                  * just like anything else we transmit.  It is not
3124                  * true data, and if we misinform our callers that
3125                  * this ACK acks real data, we will erroneously exit
3126                  * connection startup slow start one packet too
3127                  * quickly.  This is severely frowned upon behavior.
3128                  */
3129                 if (likely(!(scb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
3130                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
3131                 } else {
3132                         flag |= FLAG_SYN_ACKED;
3133                         tp->retrans_stamp = 0;
3134                 }
3135
3136                 if (!fully_acked)
3137                         break;
3138
3139                 next = skb_rb_next(skb);
3140                 if (unlikely(skb == tp->retransmit_skb_hint))
3141                         tp->retransmit_skb_hint = NULL;
3142                 if (unlikely(skb == tp->lost_skb_hint))
3143                         tp->lost_skb_hint = NULL;
3144                 tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3145         }
3146
3147         if (!skb)
3148                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3149
3150         if (likely(between(tp->snd_up, prior_snd_una, tp->snd_una)))
3151                 tp->snd_up = tp->snd_una;
3152
3153         if (skb && (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
3154                 flag |= FLAG_SACK_RENEGING;
3155
3156         if (likely(first_ackt) && !(flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)) {
3157                 seq_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, first_ackt);
3158                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, last_ackt);
3159
3160                 if (pkts_acked == 1 && last_in_flight < tp->mss_cache &&
3161                     last_in_flight && !prior_sacked && fully_acked &&
3162                     sack->rate->prior_delivered + 1 == tp->delivered &&
3163                     !(flag & (FLAG_CA_ALERT | FLAG_SYN_ACKED))) {
3164                         /* Conservatively mark a delayed ACK. It's typically
3165                          * from a lone runt packet over the round trip to
3166                          * a receiver w/o out-of-order or CE events.
3167                          */
3168                         flag |= FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED;
3169                 }
3170         }
3171         if (sack->first_sackt) {
3172                 sack_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->first_sackt);
3173                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->last_sackt);
3174         }
3175         rtt_update = tcp_ack_update_rtt(sk, flag, seq_rtt_us, sack_rtt_us,
3176                                         ca_rtt_us, sack->rate);
3177
3178         if (flag & FLAG_ACKED) {
3179                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3180                 if (unlikely(icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3181                              !after(tp->mtu_probe.probe_seq_end, tp->snd_una))) {
3182                         tcp_mtup_probe_success(sk);
3183                 }
3184
3185                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3186                         tcp_remove_reno_sacks(sk, pkts_acked);
3187                 } else {
3188                         int delta;
3189
3190                         /* Non-retransmitted hole got filled? That's reordering */
3191                         if (before(reord, prior_fack))
3192                                 tcp_check_sack_reordering(sk, reord, 0);
3193
3194                         delta = prior_sacked - tp->sacked_out;
3195                         tp->lost_cnt_hint -= min(tp->lost_cnt_hint, delta);
3196                 }
3197         } else if (skb && rtt_update && sack_rtt_us >= 0 &&
3198                    sack_rtt_us > tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, skb->skb_mstamp)) {
3199                 /* Do not re-arm RTO if the sack RTT is measured from data sent
3200                  * after when the head was last (re)transmitted. Otherwise the
3201                  * timeout may continue to extend in loss recovery.
3202                  */
3203                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3204         }
3205
3206         if (icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked) {
3207                 struct ack_sample sample = { .pkts_acked = pkts_acked,
3208                                              .rtt_us = sack->rate->rtt_us,
3209                                              .in_flight = last_in_flight };
3210
3211                 icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked(sk, &sample);
3212         }
3213
3214 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3215         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
3216         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
3217         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
3218         if (!tp->packets_out && tcp_is_sack(tp)) {
3219                 icsk = inet_csk(sk);
3220                 if (tp->lost_out) {
3221                         pr_debug("Leak l=%u %d\n",
3222                                  tp->lost_out, icsk->icsk_ca_state);
3223                         tp->lost_out = 0;
3224                 }
3225                 if (tp->sacked_out) {
3226                         pr_debug("Leak s=%u %d\n",
3227                                  tp->sacked_out, icsk->icsk_ca_state);
3228                         tp->sacked_out = 0;
3229                 }
3230                 if (tp->retrans_out) {
3231                         pr_debug("Leak r=%u %d\n",
3232                                  tp->retrans_out, icsk->icsk_ca_state);
3233                         tp->retrans_out = 0;
3234                 }
3235         }
3236 #endif
3237         return flag;
3238 }
3239
3240 static void tcp_ack_probe(struct sock *sk)
3241 {
3242         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3243         struct sk_buff *head = tcp_send_head(sk);
3244         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3245
3246         /* Was it a usable window open? */
3247         if (!head)
3248                 return;
3249         if (!after(TCP_SKB_CB(head)->end_seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3250                 icsk->icsk_backoff = 0;
3251                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0);
3252                 /* Socket must be waked up by subsequent tcp_data_snd_check().
3253                  * This function is not for random using!
3254                  */
3255         } else {
3256                 unsigned long when = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
3257
3258                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3259                                           when, TCP_RTO_MAX);
3260         }
3261 }
3262
3263 static inline bool tcp_ack_is_dubious(const struct sock *sk, const int flag)
3264 {
3265         return !(flag & FLAG_NOT_DUP) || (flag & FLAG_CA_ALERT) ||
3266                 inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open;
3267 }
3268
3269 /* Decide wheather to run the increase function of congestion control. */
3270 static inline bool tcp_may_raise_cwnd(const struct sock *sk, const int flag)
3271 {
3272         /* If reordering is high then always grow cwnd whenever data is
3273          * delivered regardless of its ordering. Otherwise stay conservative
3274          * and only grow cwnd on in-order delivery (RFC5681). A stretched ACK w/
3275          * new SACK or ECE mark may first advance cwnd here and later reduce
3276          * cwnd in tcp_fastretrans_alert() based on more states.
3277          */
3278         if (tcp_sk(sk)->reordering > sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_reordering)
3279                 return flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS;
3280
3281         return flag & FLAG_DATA_ACKED;
3282 }
3283
3284 /* The "ultimate" congestion control function that aims to replace the rigid
3285  * cwnd increase and decrease control (tcp_cong_avoid,tcp_*cwnd_reduction).
3286  * It's called toward the end of processing an ACK with precise rate
3287  * information. All transmission or retransmission are delayed afterwards.
3288  */
3289 static void tcp_cong_control(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked_sacked,
3290                              int flag, const struct rate_sample *rs)
3291 {
3292         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3293
3294         if (icsk->icsk_ca_ops->cong_control) {
3295                 icsk->icsk_ca_ops->cong_control(sk, rs);
3296                 return;
3297         }
3298
3299         if (tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
3300                 /* Reduce cwnd if state mandates */
3301                 tcp_cwnd_reduction(sk, acked_sacked, flag);
3302         } else if (tcp_may_raise_cwnd(sk, flag)) {
3303                 /* Advance cwnd if state allows */
3304                 tcp_cong_avoid(sk, ack, acked_sacked);
3305         }
3306         tcp_update_pacing_rate(sk);
3307 }
3308
3309 /* Check that window update is acceptable.
3310  * The function assumes that snd_una<=ack<=snd_next.
3311  */
3312 static inline bool tcp_may_update_window(const struct tcp_sock *tp,
3313                                         const u32 ack, const u32 ack_seq,
3314                                         const u32 nwin)
3315 {
3316         return  after(ack, tp->snd_una) ||
3317                 after(ack_seq, tp->snd_wl1) ||
3318                 (ack_seq == tp->snd_wl1 && nwin > tp->snd_wnd);
3319 }
3320
3321 /* If we update tp->snd_una, also update tp->bytes_acked */
3322 static void tcp_snd_una_update(struct tcp_sock *tp, u32 ack)
3323 {
3324         u32 delta = ack - tp->snd_una;
3325
3326         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3327         tp->bytes_acked += delta;
3328         tp->snd_una = ack;
3329 }
3330
3331 /* If we update tp->rcv_nxt, also update tp->bytes_received */
3332 static void tcp_rcv_nxt_update(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3333 {
3334         u32 delta = seq - tp->rcv_nxt;
3335
3336         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3337         tp->bytes_received += delta;
3338         tp->rcv_nxt = seq;
3339 }
3340
3341 /* Update our send window.
3342  *
3343  * Window update algorithm, described in RFC793/RFC1122 (used in linux-2.2
3344  * and in FreeBSD. NetBSD's one is even worse.) is wrong.
3345  */
3346 static int tcp_ack_update_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, u32 ack,
3347                                  u32 ack_seq)
3348 {
3349         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3350         int flag = 0;
3351         u32 nwin = ntohs(tcp_hdr(skb)->window);
3352
3353         if (likely(!tcp_hdr(skb)->syn))
3354                 nwin <<= tp->rx_opt.snd_wscale;
3355
3356         if (tcp_may_update_window(tp, ack, ack_seq, nwin)) {
3357                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3358                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3359
3360                 if (tp->snd_wnd != nwin) {
3361                         tp->snd_wnd = nwin;
3362
3363                         /* Note, it is the only place, where
3364                          * fast path is recovered for sending TCP.
3365                          */
3366                         tp->pred_flags = 0;
3367                         tcp_fast_path_check(sk);
3368
3369                         if (!tcp_write_queue_empty(sk))
3370                                 tcp_slow_start_after_idle_check(sk);
3371
3372                         if (nwin > tp->max_window) {
3373                                 tp->max_window = nwin;
3374                                 tcp_sync_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie);
3375                         }
3376                 }
3377         }
3378
3379         tcp_snd_una_update(tp, ack);
3380
3381         return flag;
3382 }
3383
3384 static bool __tcp_oow_rate_limited(struct net *net, int mib_idx,
3385                                    u32 *last_oow_ack_time)
3386 {
3387         if (*last_oow_ack_time) {
3388                 s32 elapsed = (s32)(tcp_jiffies32 - *last_oow_ack_time);
3389
3390                 if (0 <= elapsed && elapsed < net->ipv4.sysctl_tcp_invalid_ratelimit) {
3391                         NET_INC_STATS(net, mib_idx);
3392                         return true;    /* rate-limited: don't send yet! */
3393                 }
3394         }
3395
3396         *last_oow_ack_time = tcp_jiffies32;
3397
3398         return false;   /* not rate-limited: go ahead, send dupack now! */
3399 }
3400
3401 /* Return true if we're currently rate-limiting out-of-window ACKs and
3402  * thus shouldn't send a dupack right now. We rate-limit dupacks in
3403  * response to out-of-window SYNs or ACKs to mitigate ACK loops or DoS
3404  * attacks that send repeated SYNs or ACKs for the same connection. To
3405  * do this, we do not send a duplicate SYNACK or ACK if the remote
3406  * endpoint is sending out-of-window SYNs or pure ACKs at a high rate.
3407  */
3408 bool tcp_oow_rate_limited(struct net *net, const struct sk_buff *skb,
3409                           int mib_idx, u32 *last_oow_ack_time)
3410 {
3411         /* Data packets without SYNs are not likely part of an ACK loop. */
3412         if ((TCP_SKB_CB(skb)->seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) &&
3413             !tcp_hdr(skb)->syn)
3414                 return false;
3415
3416         return __tcp_oow_rate_limited(net, mib_idx, last_oow_ack_time);
3417 }
3418
3419 /* RFC 5961 7 [ACK Throttling] */
3420 static void tcp_send_challenge_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3421 {
3422         /* unprotected vars, we dont care of overwrites */
3423         static u32 challenge_timestamp;
3424         static unsigned int challenge_count;
3425         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3426         struct net *net = sock_net(sk);
3427         u32 count, now;
3428
3429         /* First check our per-socket dupack rate limit. */
3430         if (__tcp_oow_rate_limited(net,
3431                                    LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDCHALLENGE,
3432                                    &tp->last_oow_ack_time))
3433                 return;
3434
3435         /* Then check host-wide RFC 5961 rate limit. */
3436         now = jiffies / HZ;
3437         if (now != challenge_timestamp) {
3438                 u32 ack_limit = net->ipv4.sysctl_tcp_challenge_ack_limit;
3439                 u32 half = (ack_limit + 1) >> 1;
3440
3441                 challenge_timestamp = now;
3442                 WRITE_ONCE(challenge_count, half + prandom_u32_max(ack_limit));
3443         }
3444         count = READ_ONCE(challenge_count);
3445         if (count > 0) {
3446                 WRITE_ONCE(challenge_count, count - 1);
3447                 NET_INC_STATS(net, LINUX_MIB_TCPCHALLENGEACK);
3448                 tcp_send_ack(sk);
3449         }
3450 }
3451
3452 static void tcp_store_ts_recent(struct tcp_sock *tp)
3453 {
3454         tp->rx_opt.ts_recent = tp->rx_opt.rcv_tsval;
3455         tp->rx_opt.ts_recent_stamp = get_seconds();
3456 }
3457
3458 static void tcp_replace_ts_recent(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3459 {
3460         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && !after(seq, tp->rcv_wup)) {
3461                 /* PAWS bug workaround wrt. ACK frames, the PAWS discard
3462                  * extra check below makes sure this can only happen
3463                  * for pure ACK frames.  -DaveM
3464                  *
3465                  * Not only, also it occurs for expired timestamps.
3466                  */
3467
3468                 if (tcp_paws_check(&tp->rx_opt, 0))
3469                         tcp_store_ts_recent(tp);
3470         }
3471 }
3472
3473 /* This routine deals with acks during a TLP episode.
3474  * We mark the end of a TLP episode on receiving TLP dupack or when
3475  * ack is after tlp_high_seq.
3476  * Ref: loss detection algorithm in draft-dukkipati-tcpm-tcp-loss-probe.
3477  */
3478 static void tcp_process_tlp_ack(struct sock *sk, u32 ack, int flag)
3479 {
3480         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3481
3482         if (before(ack, tp->tlp_high_seq))
3483                 return;
3484
3485         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK) {
3486                 /* This DSACK means original and TLP probe arrived; no loss */
3487                 tp->tlp_high_seq = 0;
3488         } else if (after(ack, tp->tlp_high_seq)) {
3489                 /* ACK advances: there was a loss, so reduce cwnd. Reset
3490                  * tlp_high_seq in tcp_init_cwnd_reduction()
3491                  */
3492                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
3493                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
3494                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
3495                 tcp_try_keep_open(sk);
3496                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
3497                                 LINUX_MIB_TCPLOSSPROBERECOVERY);
3498         } else if (!(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED |
3499                              FLAG_NOT_DUP | FLAG_DATA_SACKED))) {
3500                 /* Pure dupack: original and TLP probe arrived; no loss */
3501                 tp->tlp_high_seq = 0;
3502         }
3503 }
3504
3505 static inline void tcp_in_ack_event(struct sock *sk, u32 flags)
3506 {
3507         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3508
3509         if (icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event)
3510                 icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event(sk, flags);
3511 }
3512
3513 /* Congestion control has updated the cwnd already. So if we're in
3514  * loss recovery then now we do any new sends (for FRTO) or
3515  * retransmits (for CA_Loss or CA_recovery) that make sense.
3516  */
3517 static void tcp_xmit_recovery(struct sock *sk, int rexmit)
3518 {
3519         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3520
3521         if (rexmit == REXMIT_NONE)
3522                 return;
3523
3524         if (unlikely(rexmit == 2)) {
3525                 __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk),
3526                                           TCP_NAGLE_OFF);
3527                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq))
3528                         return;
3529                 tp->frto = 0;
3530         }
3531         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3532 }
3533
3534 /* Returns the number of packets newly acked or sacked by the current ACK */
3535 static u32 tcp_newly_delivered(struct sock *sk, u32 prior_delivered, int flag)
3536 {
3537         const struct net *net = sock_net(sk);
3538         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3539         u32 delivered;
3540
3541         delivered = tp->delivered - prior_delivered;
3542         NET_ADD_STATS(net, LINUX_MIB_TCPDELIVERED, delivered);
3543         if (flag & FLAG_ECE) {
3544                 tp->delivered_ce += delivered;
3545                 NET_ADD_STATS(net, LINUX_MIB_TCPDELIVEREDCE, delivered);
3546         }
3547         return delivered;
3548 }
3549
3550 /* This routine deals with incoming acks, but not outgoing ones. */
3551 static int tcp_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int flag)
3552 {
3553         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3554         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3555         struct tcp_sacktag_state sack_state;
3556         struct rate_sample rs = { .prior_delivered = 0 };
3557         u32 prior_snd_una = tp->snd_una;
3558         bool is_sack_reneg = tp->is_sack_reneg;
3559         u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3560         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3561         bool is_dupack = false;
3562         int prior_packets = tp->packets_out;
3563         u32 delivered = tp->delivered;
3564         u32 lost = tp->lost;
3565         int rexmit = REXMIT_NONE; /* Flag to (re)transmit to recover losses */
3566         u32 prior_fack;
3567
3568         sack_state.first_sackt = 0;
3569         sack_state.rate = &rs;
3570
3571         /* We very likely will need to access rtx queue. */
3572         prefetch(sk->tcp_rtx_queue.rb_node);
3573
3574         /* If the ack is older than previous acks
3575          * then we can probably ignore it.
3576          */
3577         if (before(ack, prior_snd_una)) {
3578                 /* RFC 5961 5.2 [Blind Data Injection Attack].[Mitigation] */
3579                 if (before(ack, prior_snd_una - tp->max_window)) {
3580                         if (!(flag & FLAG_NO_CHALLENGE_ACK))
3581                                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
3582                         return -1;
3583                 }
3584                 goto old_ack;
3585         }
3586
3587         /* If the ack includes data we haven't sent yet, discard
3588          * this segment (RFC793 Section 3.9).
3589          */
3590         if (after(ack, tp->snd_nxt))
3591                 goto invalid_ack;
3592
3593         if (after(ack, prior_snd_una)) {
3594                 flag |= FLAG_SND_UNA_ADVANCED;
3595                 icsk->icsk_retransmits = 0;
3596
3597 #if IS_ENABLED(CONFIG_TLS_DEVICE)
3598                 if (static_branch_unlikely(&clean_acked_data_enabled))
3599                         if (icsk->icsk_clean_acked)
3600                                 icsk->icsk_clean_acked(sk, ack);
3601 #endif
3602         }
3603
3604         prior_fack = tcp_is_sack(tp) ? tcp_highest_sack_seq(tp) : tp->snd_una;
3605         rs.prior_in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
3606
3607         /* ts_recent update must be made after we are sure that the packet
3608          * is in window.
3609          */
3610         if (flag & FLAG_UPDATE_TS_RECENT)
3611                 tcp_replace_ts_recent(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
3612
3613         if (!(flag & FLAG_SLOWPATH) && after(ack, prior_snd_una)) {
3614                 /* Window is constant, pure forward advance.
3615                  * No more checks are required.
3616                  * Note, we use the fact that SND.UNA>=SND.WL2.
3617                  */
3618                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3619                 tcp_snd_una_update(tp, ack);
3620                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3621
3622                 tcp_in_ack_event(sk, CA_ACK_WIN_UPDATE);
3623
3624                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPACKS);
3625         } else {
3626                 u32 ack_ev_flags = CA_ACK_SLOWPATH;
3627
3628                 if (ack_seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
3629                         flag |= FLAG_DATA;
3630                 else
3631                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPUREACKS);
3632
3633                 flag |= tcp_ack_update_window(sk, skb, ack, ack_seq);
3634
3635                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked)
3636                         flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3637                                                         &sack_state);
3638
3639                 if (tcp_ecn_rcv_ecn_echo(tp, tcp_hdr(skb))) {
3640                         flag |= FLAG_ECE;
3641                         ack_ev_flags |= CA_ACK_ECE;
3642                 }
3643
3644                 if (flag & FLAG_WIN_UPDATE)
3645                         ack_ev_flags |= CA_ACK_WIN_UPDATE;
3646
3647                 tcp_in_ack_event(sk, ack_ev_flags);
3648         }
3649
3650         /* We passed data and got it acked, remove any soft error
3651          * log. Something worked...
3652          */
3653         sk->sk_err_soft = 0;
3654         icsk->icsk_probes_out = 0;
3655         tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3656         if (!prior_packets)
3657                 goto no_queue;
3658
3659         /* See if we can take anything off of the retransmit queue. */
3660         flag |= tcp_clean_rtx_queue(sk, prior_fack, prior_snd_una, &sack_state);
3661
3662         tcp_rack_update_reo_wnd(sk, &rs);
3663
3664         if (tp->tlp_high_seq)
3665                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3666         /* If needed, reset TLP/RTO timer; RACK may later override this. */
3667         if (flag & FLAG_SET_XMIT_TIMER)
3668                 tcp_set_xmit_timer(sk);
3669
3670         if (tcp_ack_is_dubious(sk, flag)) {
3671                 is_dupack = !(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED | FLAG_NOT_DUP));
3672                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, is_dupack, &flag,
3673                                       &rexmit);
3674         }
3675
3676         if ((flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) || !(flag & FLAG_NOT_DUP))
3677                 sk_dst_confirm(sk);
3678
3679         delivered = tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3680         lost = tp->lost - lost;                 /* freshly marked lost */
3681         rs.is_ack_delayed = !!(flag & FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED);
3682         tcp_rate_gen(sk, delivered, lost, is_sack_reneg, sack_state.rate);
3683         tcp_cong_control(sk, ack, delivered, flag, sack_state.rate);
3684         tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3685         return 1;
3686
3687 no_queue:
3688         /* If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction. */
3689         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK) {
3690                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, is_dupack, &flag,
3691                                       &rexmit);
3692                 tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3693         }
3694         /* If this ack opens up a zero window, clear backoff.  It was
3695          * being used to time the probes, and is probably far higher than
3696          * it needs to be for normal retransmission.
3697          */
3698         tcp_ack_probe(sk);
3699
3700         if (tp->tlp_high_seq)
3701                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3702         return 1;
3703
3704 invalid_ack:
3705         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u after %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3706         return -1;
3707
3708 old_ack:
3709         /* If data was SACKed, tag it and see if we should send more data.
3710          * If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction.
3711          */
3712         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked) {
3713                 flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3714                                                 &sack_state);
3715                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, is_dupack, &flag,
3716                                       &rexmit);
3717                 tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3718                 tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3719         }
3720
3721         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u before %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3722         return 0;
3723 }
3724
3725 static void tcp_parse_fastopen_option(int len, const unsigned char *cookie,
3726                                       bool syn, struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3727                                       bool exp_opt)
3728 {
3729         /* Valid only in SYN or SYN-ACK with an even length.  */
3730         if (!foc || !syn || len < 0 || (len & 1))
3731                 return;
3732
3733         if (len >= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MIN &&
3734             len <= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MAX)
3735                 memcpy(foc->val, cookie, len);
3736         else if (len != 0)
3737                 len = -1;
3738         foc->len = len;
3739         foc->exp = exp_opt;
3740 }
3741
3742 static void smc_parse_options(const struct tcphdr *th,
3743                               struct tcp_options_received *opt_rx,
3744                               const unsigned char *ptr,
3745                               int opsize)
3746 {
3747 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
3748         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
3749                 if (th->syn && !(opsize & 1) &&
3750                     opsize >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE &&
3751                     get_unaligned_be32(ptr) == TCPOPT_SMC_MAGIC)
3752                         opt_rx->smc_ok = 1;
3753         }
3754 #endif
3755 }
3756
3757 /* Look for tcp options. Normally only called on SYN and SYNACK packets.
3758  * But, this can also be called on packets in the established flow when
3759  * the fast version below fails.
3760  */
3761 void tcp_parse_options(const struct net *net,
3762                        const struct sk_buff *skb,
3763                        struct tcp_options_received *opt_rx, int estab,
3764                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
3765 {
3766         const unsigned char *ptr;
3767         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3768         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
3769
3770         ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
3771         opt_rx->saw_tstamp = 0;
3772
3773         while (length > 0) {
3774                 int opcode = *ptr++;
3775                 int opsize;
3776
3777                 switch (opcode) {
3778                 case TCPOPT_EOL:
3779                         return;
3780                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
3781                         length--;
3782                         continue;
3783                 default:
3784                         opsize = *ptr++;
3785                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
3786                                 return;
3787                         if (opsize > length)
3788                                 return; /* don't parse partial options */
3789                         switch (opcode) {
3790                         case TCPOPT_MSS:
3791                                 if (opsize == TCPOLEN_MSS && th->syn && !estab) {
3792                                         u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
3793                                         if (in_mss) {
3794                                                 if (opt_rx->user_mss &&
3795                                                     opt_rx->user_mss < in_mss)
3796                                                         in_mss = opt_rx->user_mss;
3797                                                 opt_rx->mss_clamp = in_mss;
3798                                         }
3799                                 }
3800                                 break;
3801                         case TCPOPT_WINDOW:
3802                                 if (opsize == TCPOLEN_WINDOW && th->syn &&
3803                                     !estab && net->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling) {
3804                                         __u8 snd_wscale = *(__u8 *)ptr;
3805                                         opt_rx->wscale_ok = 1;
3806                                         if (snd_wscale > TCP_MAX_WSCALE) {
3807                                                 net_info_ratelimited("%s: Illegal window scaling value %d > %u received\n",
3808                                                                      __func__,
3809                                                                      snd_wscale,
3810                                                                      TCP_MAX_WSCALE);
3811                                                 snd_wscale = TCP_MAX_WSCALE;
3812                                         }
3813                                         opt_rx->snd_wscale = snd_wscale;
3814                                 }
3815                                 break;
3816                         case TCPOPT_TIMESTAMP:
3817                                 if ((opsize == TCPOLEN_TIMESTAMP) &&
3818                                     ((estab && opt_rx->tstamp_ok) ||
3819                                      (!estab && net->ipv4.sysctl_tcp_timestamps))) {
3820                                         opt_rx->saw_tstamp = 1;
3821                                         opt_rx->rcv_tsval = get_unaligned_be32(ptr);
3822                                         opt_rx->rcv_tsecr = get_unaligned_be32(ptr + 4);
3823                                 }
3824                                 break;
3825                         case TCPOPT_SACK_PERM:
3826                                 if (opsize == TCPOLEN_SACK_PERM && th->syn &&
3827                                     !estab && net->ipv4.sysctl_tcp_sack) {
3828                                         opt_rx->sack_ok = TCP_SACK_SEEN;
3829                                         tcp_sack_reset(opt_rx);
3830                                 }
3831                                 break;
3832
3833                         case TCPOPT_SACK:
3834                                 if ((opsize >= (TCPOLEN_SACK_BASE + TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)) &&
3835                                    !((opsize - TCPOLEN_SACK_BASE) % TCPOLEN_SACK_PERBLOCK) &&
3836                                    opt_rx->sack_ok) {
3837                                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = (ptr - 2) - (unsigned char *)th;
3838                                 }
3839                                 break;
3840 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3841                         case TCPOPT_MD5SIG:
3842                                 /*
3843                                  * The MD5 Hash has already been
3844                                  * checked (see tcp_v{4,6}_do_rcv()).
3845                                  */
3846                                 break;
3847 #endif
3848                         case TCPOPT_FASTOPEN:
3849                                 tcp_parse_fastopen_option(
3850                                         opsize - TCPOLEN_FASTOPEN_BASE,
3851                                         ptr, th->syn, foc, false);
3852                                 break;
3853
3854                         case TCPOPT_EXP:
3855                                 /* Fast Open option shares code 254 using a
3856                                  * 16 bits magic number.
3857                                  */
3858                                 if (opsize >= TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE &&
3859                                     get_unaligned_be16(ptr) ==
3860                                     TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC)
3861                                         tcp_parse_fastopen_option(opsize -
3862                                                 TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE,
3863                                                 ptr + 2, th->syn, foc, true);
3864                                 else
3865                                         smc_parse_options(th, opt_rx, ptr,
3866                                                           opsize);
3867                                 break;
3868
3869                         }
3870                         ptr += opsize-2;
3871                         length -= opsize;
3872                 }
3873         }
3874 }
3875 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_options);
3876
3877 static bool tcp_parse_aligned_timestamp(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
3878 {
3879         const __be32 *ptr = (const __be32 *)(th + 1);
3880
3881         if (*ptr == htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16)
3882                           | (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) | TCPOLEN_TIMESTAMP)) {
3883                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 1;
3884                 ++ptr;
3885                 tp->rx_opt.rcv_tsval = ntohl(*ptr);
3886                 ++ptr;
3887                 if (*ptr)
3888                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = ntohl(*ptr) - tp->tsoffset;
3889                 else
3890                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = 0;
3891                 return true;
3892         }
3893         return false;
3894 }
3895
3896 /* Fast parse options. This hopes to only see timestamps.
3897  * If it is wrong it falls back on tcp_parse_options().
3898  */
3899 static bool tcp_fast_parse_options(const struct net *net,
3900                                    const struct sk_buff *skb,
3901                                    const struct tcphdr *th, struct tcp_sock *tp)
3902 {
3903         /* In the spirit of fast parsing, compare doff directly to constant
3904          * values.  Because equality is used, short doff can be ignored here.
3905          */
3906         if (th->doff == (sizeof(*th) / 4)) {
3907                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
3908                 return false;
3909         } else if (tp->rx_opt.tstamp_ok &&
3910                    th->doff == ((sizeof(*th) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) / 4)) {
3911                 if (tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
3912                         return true;
3913         }
3914
3915         tcp_parse_options(net, skb, &tp->rx_opt, 1, NULL);
3916         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
3917                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
3918
3919         return true;
3920 }
3921
3922 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3923 /*
3924  * Parse MD5 Signature option
3925  */
3926 const u8 *tcp_parse_md5sig_option(const struct tcphdr *th)
3927 {
3928         int length = (th->doff << 2) - sizeof(*th);
3929         const u8 *ptr = (const u8 *)(th + 1);
3930
3931         /* If not enough data remaining, we can short cut */
3932         while (length >= TCPOLEN_MD5SIG) {
3933                 int opcode = *ptr++;
3934                 int opsize;
3935
3936                 switch (opcode) {
3937                 case TCPOPT_EOL:
3938                         return NULL;
3939                 case TCPOPT_NOP:
3940                         length--;
3941                         continue;
3942                 default:
3943                         opsize = *ptr++;
3944                         if (opsize < 2 || opsize > length)
3945                                 return NULL;
3946                         if (opcode == TCPOPT_MD5SIG)
3947                                 return opsize == TCPOLEN_MD5SIG ? ptr : NULL;
3948                 }
3949                 ptr += opsize - 2;
3950                 length -= opsize;
3951         }
3952         return NULL;
3953 }
3954 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_md5sig_option);
3955 #endif
3956
3957 /* Sorry, PAWS as specified is broken wrt. pure-ACKs -DaveM
3958  *
3959  * It is not fatal. If this ACK does _not_ change critical state (seqs, window)
3960  * it can pass through stack. So, the following predicate verifies that
3961  * this segment is not used for anything but congestion avoidance or
3962  * fast retransmit. Moreover, we even are able to eliminate most of such
3963  * second order effects, if we apply some small "replay" window (~RTO)
3964  * to timestamp space.
3965  *
3966  * All these measures still do not guarantee that we reject wrapped ACKs
3967  * on networks with high bandwidth, when sequence space is recycled fastly,
3968  * but it guarantees that such events will be very rare and do not affect
3969  * connection seriously. This doesn't look nice, but alas, PAWS is really
3970  * buggy extension.
3971  *
3972  * [ Later note. Even worse! It is buggy for segments _with_ data. RFC
3973  * states that events when retransmit arrives after original data are rare.
3974  * It is a blatant lie. VJ forgot about fast retransmit! 8)8) It is
3975  * the biggest problem on large power networks even with minor reordering.
3976  * OK, let's give it small replay window. If peer clock is even 1hz, it is safe
3977  * up to bandwidth of 18Gigabit/sec. 8) ]
3978  */
3979
3980 static int tcp_disordered_ack(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3981 {
3982         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3983         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3984         u32 seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3985         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3986
3987         return (/* 1. Pure ACK with correct sequence number. */
3988                 (th->ack && seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq && seq == tp->rcv_nxt) &&
3989
3990                 /* 2. ... and duplicate ACK. */
3991                 ack == tp->snd_una &&
3992
3993                 /* 3. ... and does not update window. */
3994                 !tcp_may_update_window(tp, ack, seq, ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale) &&
3995
3996                 /* 4. ... and sits in replay window. */
3997                 (s32)(tp->rx_opt.ts_recent - tp->rx_opt.rcv_tsval) <= (inet_csk(sk)->icsk_rto * 1024) / HZ);
3998 }
3999
4000 static inline bool tcp_paws_discard(const struct sock *sk,
4001                                    const struct sk_buff *skb)
4002 {
4003         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4004
4005         return !tcp_paws_check(&tp->rx_opt, TCP_PAWS_WINDOW) &&
4006                !tcp_disordered_ack(sk, skb);
4007 }
4008
4009 /* Check segment sequence number for validity.
4010  *
4011  * Segment controls are considered valid, if the segment
4012  * fits to the window after truncation to the window. Acceptability
4013  * of data (and SYN, FIN, of course) is checked separately.
4014  * See tcp_data_queue(), for example.
4015  *
4016  * Also, controls (RST is main one) are accepted using RCV.WUP instead
4017  * of RCV.NXT. Peer still did not advance his SND.UNA when we
4018  * delayed ACK, so that hisSND.UNA<=ourRCV.WUP.
4019  * (borrowed from freebsd)
4020  */
4021
4022 static inline bool tcp_sequence(const struct tcp_sock *tp, u32 seq, u32 end_seq)
4023 {
4024         return  !before(end_seq, tp->rcv_wup) &&
4025                 !after(seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp));
4026 }
4027
4028 /* When we get a reset we do this. */
4029 void tcp_reset(struct sock *sk)
4030 {
4031         trace_tcp_receive_reset(sk);
4032
4033         /* We want the right error as BSD sees it (and indeed as we do). */
4034         switch (sk->sk_state) {
4035         case TCP_SYN_SENT:
4036                 sk->sk_err = ECONNREFUSED;
4037                 break;
4038         case TCP_CLOSE_WAIT:
4039                 sk->sk_err = EPIPE;
4040                 break;
4041         case TCP_CLOSE:
4042                 return;
4043         default:
4044                 sk->sk_err = ECONNRESET;
4045         }
4046         /* This barrier is coupled with smp_rmb() in tcp_poll() */
4047         smp_wmb();
4048
4049         tcp_write_queue_purge(sk);
4050         tcp_done(sk);
4051
4052         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4053                 sk->sk_error_report(sk);
4054 }
4055
4056 /*
4057  *      Process the FIN bit. This now behaves as it is supposed to work
4058  *      and the FIN takes effect when it is validly part of sequence
4059  *      space. Not before when we get holes.
4060  *
4061  *      If we are ESTABLISHED, a received fin moves us to CLOSE-WAIT
4062  *      (and thence onto LAST-ACK and finally, CLOSE, we never enter
4063  *      TIME-WAIT)
4064  *
4065  *      If we are in FINWAIT-1, a received FIN indicates simultaneous
4066  *      close and we go into CLOSING (and later onto TIME-WAIT)
4067  *
4068  *      If we are in FINWAIT-2, a received FIN moves us to TIME-WAIT.
4069  */
4070 void tcp_fin(struct sock *sk)
4071 {
4072         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4073
4074         inet_csk_schedule_ack(sk);
4075
4076         sk->sk_shutdown |= RCV_SHUTDOWN;
4077         sock_set_flag(sk, SOCK_DONE);
4078
4079         switch (sk->sk_state) {
4080         case TCP_SYN_RECV:
4081         case TCP_ESTABLISHED:
4082                 /* Move to CLOSE_WAIT */
4083                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSE_WAIT);
4084                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 1;
4085                 break;
4086
4087         case TCP_CLOSE_WAIT:
4088         case TCP_CLOSING:
4089                 /* Received a retransmission of the FIN, do
4090                  * nothing.
4091                  */
4092                 break;
4093         case TCP_LAST_ACK:
4094                 /* RFC793: Remain in the LAST-ACK state. */
4095                 break;
4096
4097         case TCP_FIN_WAIT1:
4098                 /* This case occurs when a simultaneous close
4099                  * happens, we must ack the received FIN and
4100                  * enter the CLOSING state.
4101                  */
4102                 tcp_send_ack(sk);
4103                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSING);
4104                 break;
4105         case TCP_FIN_WAIT2:
4106                 /* Received a FIN -- send ACK and enter TIME_WAIT. */
4107                 tcp_send_ack(sk);
4108                 tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
4109                 break;
4110         default:
4111                 /* Only TCP_LISTEN and TCP_CLOSE are left, in these
4112                  * cases we should never reach this piece of code.
4113                  */
4114                 pr_err("%s: Impossible, sk->sk_state=%d\n",
4115                        __func__, sk->sk_state);
4116                 break;
4117         }
4118
4119         /* It _is_ possible, that we have something out-of-order _after_ FIN.
4120          * Probably, we should reset in this case. For now drop them.
4121          */
4122         skb_rbtree_purge(&tp->out_of_order_queue);
4123         if (tcp_is_sack(tp))
4124                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4125         sk_mem_reclaim(sk);
4126
4127         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
4128                 sk->sk_state_change(sk);
4129
4130                 /* Do not send POLL_HUP for half duplex close. */
4131                 if (sk->sk_shutdown == SHUTDOWN_MASK ||
4132                     sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4133                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_HUP);
4134                 else
4135                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
4136         }
4137 }
4138
4139 static inline bool tcp_sack_extend(struct tcp_sack_block *sp, u32 seq,
4140                                   u32 end_seq)
4141 {
4142         if (!after(seq, sp->end_seq) && !after(sp->start_seq, end_seq)) {
4143                 if (before(seq, sp->start_seq))
4144                         sp->start_seq = seq;
4145                 if (after(end_seq, sp->end_seq))
4146                         sp->end_seq = end_seq;
4147                 return true;
4148         }
4149         return false;
4150 }
4151
4152 static void tcp_dsack_set(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4153 {
4154         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4155
4156         if (tcp_is_sack(tp) && sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_dsack) {
4157                 int mib_idx;
4158
4159                 if (before(seq, tp->rcv_nxt))
4160                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOLDSENT;
4161                 else
4162                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOFOSENT;
4163
4164                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
4165
4166                 tp->rx_opt.dsack = 1;
4167                 tp->duplicate_sack[0].start_seq = seq;
4168                 tp->duplicate_sack[0].end_seq = end_seq;
4169         }
4170 }
4171
4172 static void tcp_dsack_extend(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4173 {
4174         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4175
4176         if (!tp->rx_opt.dsack)
4177                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4178         else
4179                 tcp_sack_extend(tp->duplicate_sack, seq, end_seq);
4180 }
4181
4182 static void tcp_send_dupack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4183 {
4184         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4185
4186         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
4187             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4188                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4189                 tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
4190
4191                 if (tcp_is_sack(tp) && sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_dsack) {
4192                         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4193
4194                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))
4195                                 end_seq = tp->rcv_nxt;
4196                         tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq);
4197                 }
4198         }
4199
4200         tcp_send_ack(sk);
4201 }
4202
4203 /* These routines update the SACK block as out-of-order packets arrive or
4204  * in-order packets close up the sequence space.
4205  */
4206 static void tcp_sack_maybe_coalesce(struct tcp_sock *tp)
4207 {
4208         int this_sack;
4209         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4210         struct tcp_sack_block *swalk = sp + 1;
4211
4212         /* See if the recent change to the first SACK eats into
4213          * or hits the sequence space of other SACK blocks, if so coalesce.
4214          */
4215         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;) {
4216                 if (tcp_sack_extend(sp, swalk->start_seq, swalk->end_seq)) {
4217                         int i;
4218
4219                         /* Zap SWALK, by moving every further SACK up by one slot.
4220                          * Decrease num_sacks.
4221                          */
4222                         tp->rx_opt.num_sacks--;
4223                         for (i = this_sack; i < tp->rx_opt.num_sacks; i++)
4224                                 sp[i] = sp[i + 1];
4225                         continue;
4226                 }
4227                 this_sack++, swalk++;
4228         }
4229 }
4230
4231 static void tcp_sack_new_ofo_skb(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4232 {
4233         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4234         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4235         int cur_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4236         int this_sack;
4237
4238         if (!cur_sacks)
4239                 goto new_sack;
4240
4241         for (this_sack = 0; this_sack < cur_sacks; this_sack++, sp++) {
4242                 if (tcp_sack_extend(sp, seq, end_seq)) {
4243                         /* Rotate this_sack to the first one. */
4244                         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4245                                 swap(*sp, *(sp - 1));
4246                         if (cur_sacks > 1)
4247                                 tcp_sack_maybe_coalesce(tp);
4248                         return;
4249                 }
4250         }
4251
4252         /* Could not find an adjacent existing SACK, build a new one,
4253          * put it at the front, and shift everyone else down.  We
4254          * always know there is at least one SACK present already here.
4255          *
4256          * If the sack array is full, forget about the last one.
4257          */
4258         if (this_sack >= TCP_NUM_SACKS) {
4259                 if (tp->compressed_ack)
4260                         tcp_send_ack(sk);
4261                 this_sack--;
4262                 tp->rx_opt.num_sacks--;
4263                 sp--;
4264         }
4265         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4266                 *sp = *(sp - 1);
4267
4268 new_sack:
4269         /* Build the new head SACK, and we're done. */
4270         sp->start_seq = seq;
4271         sp->end_seq = end_seq;
4272         tp->rx_opt.num_sacks++;
4273 }
4274
4275 /* RCV.NXT advances, some SACKs should be eaten. */
4276
4277 static void tcp_sack_remove(struct tcp_sock *tp)
4278 {
4279         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4280         int num_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4281         int this_sack;
4282
4283         /* Empty ofo queue, hence, all the SACKs are eaten. Clear. */
4284         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4285                 tp->rx_opt.num_sacks = 0;
4286                 return;
4287         }
4288
4289         for (this_sack = 0; this_sack < num_sacks;) {
4290                 /* Check if the start of the sack is covered by RCV.NXT. */
4291                 if (!before(tp->rcv_nxt, sp->start_seq)) {
4292                         int i;
4293
4294                         /* RCV.NXT must cover all the block! */
4295                         WARN_ON(before(tp->rcv_nxt, sp->end_seq));
4296
4297                         /* Zap this SACK, by moving forward any other SACKS. */
4298                         for (i = this_sack+1; i < num_sacks; i++)
4299                                 tp->selective_acks[i-1] = tp->selective_acks[i];
4300                         num_sacks--;
4301                         continue;
4302                 }
4303                 this_sack++;
4304                 sp++;
4305         }
4306         tp->rx_opt.num_sacks = num_sacks;
4307 }
4308
4309 /**
4310  * tcp_try_coalesce - try to merge skb to prior one
4311  * @sk: socket
4312  * @dest: destination queue
4313  * @to: prior buffer
4314  * @from: buffer to add in queue
4315  * @fragstolen: pointer to boolean
4316  *
4317  * Before queueing skb @from after @to, try to merge them
4318  * to reduce overall memory use and queue lengths, if cost is small.
4319  * Packets in ofo or receive queues can stay a long time.
4320  * Better try to coalesce them right now to avoid future collapses.
4321  * Returns true if caller should free @from instead of queueing it
4322  */
4323 static bool tcp_try_coalesce(struct sock *sk,
4324                              struct sk_buff *to,
4325                              struct sk_buff *from,
4326                              bool *fragstolen)
4327 {
4328         int delta;
4329
4330         *fragstolen = false;
4331
4332         /* Its possible this segment overlaps with prior segment in queue */
4333         if (TCP_SKB_CB(from)->seq != TCP_SKB_CB(to)->end_seq)
4334                 return false;
4335
4336         if (!skb_try_coalesce(to, from, fragstolen, &delta))
4337                 return false;
4338
4339         atomic_add(delta, &sk->sk_rmem_alloc);
4340         sk_mem_charge(sk, delta);
4341         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOALESCE);
4342         TCP_SKB_CB(to)->end_seq = TCP_SKB_CB(from)->end_seq;
4343         TCP_SKB_CB(to)->ack_seq = TCP_SKB_CB(from)->ack_seq;
4344         TCP_SKB_CB(to)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(from)->tcp_flags;
4345
4346         if (TCP_SKB_CB(from)->has_rxtstamp) {
4347                 TCP_SKB_CB(to)->has_rxtstamp = true;
4348                 to->tstamp = from->tstamp;
4349         }
4350
4351         return true;
4352 }
4353
4354 static void tcp_drop(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4355 {
4356         sk_drops_add(sk, skb);
4357         __kfree_skb(skb);
4358 }
4359
4360 /* This one checks to see if we can put data from the
4361  * out_of_order queue into the receive_queue.
4362  */
4363 static void tcp_ofo_queue(struct sock *sk)
4364 {
4365         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4366         __u32 dsack_high = tp->rcv_nxt;
4367         bool fin, fragstolen, eaten;
4368         struct sk_buff *skb, *tail;
4369         struct rb_node *p;
4370
4371         p = rb_first(&tp->out_of_order_queue);
4372         while (p) {
4373                 skb = rb_to_skb(p);
4374                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
4375                         break;
4376
4377                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack_high)) {
4378                         __u32 dsack = dsack_high;
4379                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, dsack_high))
4380                                 dsack_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4381                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack);
4382                 }
4383                 p = rb_next(p);
4384                 rb_erase(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4385
4386                 if (unlikely(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))) {
4387                         SOCK_DEBUG(sk, "ofo packet was already received\n");
4388                         tcp_drop(sk, skb);
4389                         continue;
4390                 }
4391                 SOCK_DEBUG(sk, "ofo requeuing : rcv_next %X seq %X - %X\n",
4392                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4393                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4394
4395                 tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4396                 eaten = tail && tcp_try_coalesce(sk, tail, skb, &fragstolen);
4397                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4398                 fin = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN;
4399                 if (!eaten)
4400                         __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4401                 else
4402                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4403
4404                 if (unlikely(fin)) {
4405                         tcp_fin(sk);
4406                         /* tcp_fin() purges tp->out_of_order_queue,
4407                          * so we must end this loop right now.
4408                          */
4409                         break;
4410                 }
4411         }
4412 }
4413
4414 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk);
4415 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk);
4416
4417 static int tcp_try_rmem_schedule(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4418                                  unsigned int size)
4419 {
4420         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf ||
4421             !sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4422
4423                 if (tcp_prune_queue(sk) < 0)
4424                         return -1;
4425
4426                 while (!sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4427                         if (!tcp_prune_ofo_queue(sk))
4428                                 return -1;
4429                 }
4430         }
4431         return 0;
4432 }
4433
4434 static void tcp_data_queue_ofo(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4435 {
4436         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4437         struct rb_node **p, *parent;
4438         struct sk_buff *skb1;
4439         u32 seq, end_seq;
4440         bool fragstolen;
4441
4442         tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
4443
4444         if (unlikely(tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))) {
4445                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFODROP);
4446                 tcp_drop(sk, skb);
4447                 return;
4448         }
4449
4450         /* Disable header prediction. */
4451         tp->pred_flags = 0;
4452         inet_csk_schedule_ack(sk);
4453
4454         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOQUEUE);
4455         seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4456         end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4457         SOCK_DEBUG(sk, "out of order segment: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4458                    tp->rcv_nxt, seq, end_seq);
4459
4460         p = &tp->out_of_order_queue.rb_node;
4461         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4462                 /* Initial out of order segment, build 1 SACK. */
4463                 if (tcp_is_sack(tp)) {
4464                         tp->rx_opt.num_sacks = 1;
4465                         tp->selective_acks[0].start_seq = seq;
4466                         tp->selective_acks[0].end_seq = end_seq;
4467                 }
4468                 rb_link_node(&skb->rbnode, NULL, p);
4469                 rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4470                 tp->ooo_last_skb = skb;
4471                 goto end;
4472         }
4473
4474         /* In the typical case, we are adding an skb to the end of the list.
4475          * Use of ooo_last_skb avoids the O(Log(N)) rbtree lookup.
4476          */
4477         if (tcp_try_coalesce(sk, tp->ooo_last_skb,
4478                              skb, &fragstolen)) {
4479 coalesce_done:
4480                 tcp_grow_window(sk, skb);
4481                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4482                 skb = NULL;
4483                 goto add_sack;
4484         }
4485         /* Can avoid an rbtree lookup if we are adding skb after ooo_last_skb */
4486         if (!before(seq, TCP_SKB_CB(tp->ooo_last_skb)->end_seq)) {
4487                 parent = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
4488                 p = &parent->rb_right;
4489                 goto insert;
4490         }
4491
4492         /* Find place to insert this segment. Handle overlaps on the way. */
4493         parent = NULL;
4494         while (*p) {
4495                 parent = *p;
4496                 skb1 = rb_to_skb(parent);
4497                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4498                         p = &parent->rb_left;
4499                         continue;
4500                 }
4501                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4502                         if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4503                                 /* All the bits are present. Drop. */
4504                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4505                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4506                                 __kfree_skb(skb);
4507                                 skb = NULL;
4508                                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4509                                 goto add_sack;
4510                         }
4511                         if (after(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4512                                 /* Partial overlap. */
4513                                 tcp_dsack_set(sk, seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4514                         } else {
4515                                 /* skb's seq == skb1's seq and skb covers skb1.
4516                                  * Replace skb1 with skb.
4517                                  */
4518                                 rb_replace_node(&skb1->rbnode, &skb->rbnode,
4519                                                 &tp->out_of_order_queue);
4520                                 tcp_dsack_extend(sk,
4521                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4522                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4523                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4524                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4525                                 __kfree_skb(skb1);
4526                                 goto merge_right;
4527                         }
4528                 } else if (tcp_try_coalesce(sk, skb1,
4529                                             skb, &fragstolen)) {
4530                         goto coalesce_done;
4531                 }
4532                 p = &parent->rb_right;
4533         }
4534 insert:
4535         /* Insert segment into RB tree. */
4536         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
4537         rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4538
4539 merge_right:
4540         /* Remove other segments covered by skb. */
4541         while ((skb1 = skb_rb_next(skb)) != NULL) {
4542                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4543                         break;
4544                 if (before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4545                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4546                                          end_seq);
4547                         break;
4548                 }
4549                 rb_erase(&skb1->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4550                 tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4551                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4552                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4553                 tcp_drop(sk, skb1);
4554         }
4555         /* If there is no skb after us, we are the last_skb ! */
4556         if (!skb1)
4557                 tp->ooo_last_skb = skb;
4558
4559 add_sack:
4560         if (tcp_is_sack(tp))
4561                 tcp_sack_new_ofo_skb(sk, seq, end_seq);
4562 end:
4563         if (skb) {
4564                 tcp_grow_window(sk, skb);
4565                 skb_condense(skb);
4566                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4567         }
4568 }
4569
4570 static int __must_check tcp_queue_rcv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int hdrlen,
4571                   bool *fragstolen)
4572 {
4573         int eaten;
4574         struct sk_buff *tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4575
4576         __skb_pull(skb, hdrlen);
4577         eaten = (tail &&
4578                  tcp_try_coalesce(sk, tail,
4579                                   skb, fragstolen)) ? 1 : 0;
4580         tcp_rcv_nxt_update(tcp_sk(sk), TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4581         if (!eaten) {
4582                 __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4583                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4584         }
4585         return eaten;
4586 }
4587
4588 int tcp_send_rcvq(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size)
4589 {
4590         struct sk_buff *skb;
4591         int err = -ENOMEM;
4592         int data_len = 0;
4593         bool fragstolen;
4594
4595         if (size == 0)
4596                 return 0;
4597
4598         if (size > PAGE_SIZE) {
4599                 int npages = min_t(size_t, size >> PAGE_SHIFT, MAX_SKB_FRAGS);
4600
4601                 data_len = npages << PAGE_SHIFT;
4602                 size = data_len + (size & ~PAGE_MASK);
4603         }
4604         skb = alloc_skb_with_frags(size - data_len, data_len,
4605                                    PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER,
4606                                    &err, sk->sk_allocation);
4607         if (!skb)
4608                 goto err;
4609
4610         skb_put(skb, size - data_len);
4611         skb->data_len = data_len;
4612         skb->len = size;
4613
4614         if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize)) {
4615                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVQDROP);
4616                 goto err_free;
4617         }
4618
4619         err = skb_copy_datagram_from_iter(skb, 0, &msg->msg_iter, size);
4620         if (err)
4621                 goto err_free;
4622
4623         TCP_SKB_CB(skb)->seq = tcp_sk(sk)->rcv_nxt;
4624         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + size;
4625         TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tcp_sk(sk)->snd_una - 1;
4626
4627         if (tcp_queue_rcv(sk, skb, 0, &fragstolen)) {
4628                 WARN_ON_ONCE(fragstolen); /* should not happen */
4629                 __kfree_skb(skb);
4630         }
4631         return size;
4632
4633 err_free:
4634         kfree_skb(skb);
4635 err:
4636         return err;
4637
4638 }
4639
4640 void tcp_data_ready(struct sock *sk)
4641 {
4642         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4643         int avail = tp->rcv_nxt - tp->copied_seq;
4644
4645         if (avail < sk->sk_rcvlowat && !sock_flag(sk, SOCK_DONE))
4646                 return;
4647
4648         sk->sk_data_ready(sk);
4649 }
4650
4651 static void tcp_data_queue(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4652 {
4653         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4654         bool fragstolen;
4655         int eaten;
4656
4657         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) {
4658                 __kfree_skb(skb);
4659                 return;
4660         }
4661         skb_dst_drop(skb);
4662         __skb_pull(skb, tcp_hdr(skb)->doff * 4);
4663
4664         tcp_ecn_accept_cwr(tp, skb);
4665
4666         tp->rx_opt.dsack = 0;
4667
4668         /*  Queue data for delivery to the user.
4669          *  Packets in sequence go to the receive queue.
4670          *  Out of sequence packets to the out_of_order_queue.
4671          */
4672         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt) {
4673                 if (tcp_receive_window(tp) == 0) {
4674                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPZEROWINDOWDROP);
4675                         goto out_of_window;
4676                 }
4677
4678                 /* Ok. In sequence. In window. */
4679 queue_and_out:
4680                 if (skb_queue_len(&sk->sk_receive_queue) == 0)
4681                         sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
4682                 else if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize)) {
4683                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVQDROP);
4684                         goto drop;
4685                 }
4686
4687                 eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, 0, &fragstolen);
4688                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4689                 if (skb->len)
4690                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
4691                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
4692                         tcp_fin(sk);
4693
4694                 if (!RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4695                         tcp_ofo_queue(sk);
4696
4697                         /* RFC2581. 4.2. SHOULD send immediate ACK, when
4698                          * gap in queue is filled.
4699                          */
4700                         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
4701                                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 0;
4702                 }
4703
4704                 if (tp->rx_opt.num_sacks)
4705                         tcp_sack_remove(tp);
4706
4707                 tcp_fast_path_check(sk);
4708
4709                 if (eaten > 0)
4710                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4711                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4712                         tcp_data_ready(sk);
4713                 return;
4714         }
4715
4716         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
4717                 /* A retransmit, 2nd most common case.  Force an immediate ack. */
4718                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4719                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4720
4721 out_of_window:
4722                 tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
4723                 inet_csk_schedule_ack(sk);
4724 drop:
4725                 tcp_drop(sk, skb);
4726                 return;
4727         }
4728
4729         /* Out of window. F.e. zero window probe. */
4730         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp)))
4731                 goto out_of_window;
4732
4733         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4734                 /* Partial packet, seq < rcv_next < end_seq */
4735                 SOCK_DEBUG(sk, "partial packet: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4736                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4737                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4738
4739                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt);
4740
4741                 /* If window is closed, drop tail of packet. But after
4742                  * remembering D-SACK for its head made in previous line.
4743                  */
4744                 if (!tcp_receive_window(tp)) {
4745                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPZEROWINDOWDROP);
4746                         goto out_of_window;
4747                 }
4748                 goto queue_and_out;
4749         }
4750
4751         tcp_data_queue_ofo(sk, skb);
4752 }
4753
4754 static struct sk_buff *tcp_skb_next(struct sk_buff *skb, struct sk_buff_head *list)
4755 {
4756         if (list)
4757                 return !skb_queue_is_last(list, skb) ? skb->next : NULL;
4758
4759         return skb_rb_next(skb);
4760 }
4761
4762 static struct sk_buff *tcp_collapse_one(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4763                                         struct sk_buff_head *list,
4764                                         struct rb_root *root)
4765 {
4766         struct sk_buff *next = tcp_skb_next(skb, list);
4767
4768         if (list)
4769                 __skb_unlink(skb, list);
4770         else
4771                 rb_erase(&skb->rbnode, root);
4772
4773         __kfree_skb(skb);
4774         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOLLAPSED);
4775
4776         return next;
4777 }
4778
4779 /* Insert skb into rb tree, ordered by TCP_SKB_CB(skb)->seq */
4780 void tcp_rbtree_insert(struct rb_root *root, struct sk_buff *skb)
4781 {
4782         struct rb_node **p = &root->rb_node;
4783         struct rb_node *parent = NULL;
4784         struct sk_buff *skb1;
4785
4786         while (*p) {
4787                 parent = *p;
4788                 skb1 = rb_to_skb(parent);
4789                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4790                         p = &parent->rb_left;
4791                 else
4792                         p = &parent->rb_right;
4793         }
4794         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
4795         rb_insert_color(&skb->rbnode, root);
4796 }
4797
4798 /* Collapse contiguous sequence of skbs head..tail with
4799  * sequence numbers start..end.
4800  *
4801  * If tail is NULL, this means until the end of the queue.
4802  *
4803  * Segments with FIN/SYN are not collapsed (only because this
4804  * simplifies code)
4805  */
4806 static void
4807 tcp_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff_head *list, struct rb_root *root,
4808              struct sk_buff *head, struct sk_buff *tail, u32 start, u32 end)
4809 {
4810         struct sk_buff *skb = head, *n;
4811         struct sk_buff_head tmp;
4812         bool end_of_skbs;
4813
4814         /* First, check that queue is collapsible and find
4815          * the point where collapsing can be useful.
4816          */
4817 restart:
4818         for (end_of_skbs = true; skb != NULL && skb != tail; skb = n) {
4819                 n = tcp_skb_next(skb, list);
4820
4821                 /* No new bits? It is possible on ofo queue. */
4822                 if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4823                         skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
4824                         if (!skb)
4825                                 break;
4826                         goto restart;
4827                 }
4828
4829                 /* The first skb to collapse is:
4830                  * - not SYN/FIN and
4831                  * - bloated or contains data before "start" or
4832                  *   overlaps to the next one.
4833                  */
4834                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)) &&
4835                     (tcp_win_from_space(sk, skb->truesize) > skb->len ||
4836                      before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))) {
4837                         end_of_skbs = false;
4838                         break;
4839                 }
4840
4841                 if (n && n != tail &&
4842                     TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(n)->seq) {
4843                         end_of_skbs = false;
4844                         break;
4845                 }
4846
4847                 /* Decided to skip this, advance start seq. */
4848                 start = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4849         }
4850         if (end_of_skbs ||
4851             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
4852                 return;
4853
4854         __skb_queue_head_init(&tmp);
4855
4856         while (before(start, end)) {
4857                 int copy = min_t(int, SKB_MAX_ORDER(0, 0), end - start);
4858                 struct sk_buff *nskb;
4859
4860                 nskb = alloc_skb(copy, GFP_ATOMIC);
4861                 if (!nskb)
4862                         break;
4863
4864                 memcpy(nskb->cb, skb->cb, sizeof(skb->cb));
4865                 TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = start;
4866                 if (list)
4867                         __skb_queue_before(list, skb, nskb);
4868                 else
4869                         __skb_queue_tail(&tmp, nskb); /* defer rbtree insertion */
4870                 skb_set_owner_r(nskb, sk);
4871
4872                 /* Copy data, releasing collapsed skbs. */
4873                 while (copy > 0) {
4874                         int offset = start - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4875                         int size = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - start;
4876
4877                         BUG_ON(offset < 0);
4878                         if (size > 0) {
4879                                 size = min(copy, size);
4880                                 if (skb_copy_bits(skb, offset, skb_put(nskb, size), size))
4881                                         BUG();
4882                                 TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq += size;
4883                                 copy -= size;
4884                                 start += size;
4885                         }
4886                         if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4887                                 skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
4888                                 if (!skb ||
4889                                     skb == tail ||
4890                                     (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
4891                                         goto end;
4892                         }
4893                 }
4894         }
4895 end:
4896         skb_queue_walk_safe(&tmp, skb, n)
4897                 tcp_rbtree_insert(root, skb);
4898 }
4899
4900 /* Collapse ofo queue. Algorithm: select contiguous sequence of skbs
4901  * and tcp_collapse() them until all the queue is collapsed.
4902  */
4903 static void tcp_collapse_ofo_queue(struct sock *sk)
4904 {
4905         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4906         struct sk_buff *skb, *head;
4907         u32 start, end;
4908
4909         skb = skb_rb_first(&tp->out_of_order_queue);
4910 new_range:
4911         if (!skb) {
4912                 tp->ooo_last_skb = skb_rb_last(&tp->out_of_order_queue);
4913                 return;
4914         }
4915         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4916         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4917
4918         for (head = skb;;) {
4919                 skb = skb_rb_next(skb);
4920
4921                 /* Range is terminated when we see a gap or when
4922                  * we are at the queue end.
4923                  */
4924                 if (!skb ||
4925                     after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end) ||
4926                     before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start)) {
4927                         tcp_collapse(sk, NULL, &tp->out_of_order_queue,
4928                                      head, skb, start, end);
4929                         goto new_range;
4930                 }
4931
4932                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start)))
4933                         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4934                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end))
4935                         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4936         }
4937 }
4938
4939 /*
4940  * Clean the out-of-order queue to make room.
4941  * We drop high sequences packets to :
4942  * 1) Let a chance for holes to be filled.
4943  * 2) not add too big latencies if thousands of packets sit there.
4944  *    (But if application shrinks SO_RCVBUF, we could still end up
4945  *     freeing whole queue here)
4946  *
4947  * Return true if queue has shrunk.
4948  */
4949 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk)
4950 {
4951         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4952         struct rb_node *node, *prev;
4953
4954         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
4955                 return false;
4956
4957         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_OFOPRUNED);
4958         node = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
4959         do {
4960                 prev = rb_prev(node);
4961                 rb_erase(node, &tp->out_of_order_queue);
4962                 tcp_drop(sk, rb_to_skb(node));
4963                 sk_mem_reclaim(sk);
4964                 if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf &&
4965                     !tcp_under_memory_pressure(sk))
4966                         break;
4967                 node = prev;
4968         } while (node);
4969         tp->ooo_last_skb = rb_to_skb(prev);
4970
4971         /* Reset SACK state.  A conforming SACK implementation will
4972          * do the same at a timeout based retransmit.  When a connection
4973          * is in a sad state like this, we care only about integrity
4974          * of the connection not performance.
4975          */
4976         if (tp->rx_opt.sack_ok)
4977                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4978         return true;
4979 }
4980
4981 /* Reduce allocated memory if we can, trying to get
4982  * the socket within its memory limits again.
4983  *
4984  * Return less than zero if we should start dropping frames
4985  * until the socket owning process reads some of the data
4986  * to stabilize the situation.
4987  */
4988 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk)
4989 {
4990         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4991
4992         SOCK_DEBUG(sk, "prune_queue: c=%x\n", tp->copied_seq);
4993
4994         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PRUNECALLED);
4995
4996         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) >= sk->sk_rcvbuf)
4997                 tcp_clamp_window(sk);
4998         else if (tcp_under_memory_pressure(sk))
4999                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, 4U * tp->advmss);
5000
5001         tcp_collapse_ofo_queue(sk);
5002         if (!skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue))
5003                 tcp_collapse(sk, &sk->sk_receive_queue, NULL,
5004                              skb_peek(&sk->sk_receive_queue),
5005                              NULL,
5006                              tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
5007         sk_mem_reclaim(sk);
5008
5009         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5010                 return 0;
5011
5012         /* Collapsing did not help, destructive actions follow.
5013          * This must not ever occur. */
5014
5015         tcp_prune_ofo_queue(sk);
5016
5017         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5018                 return 0;
5019
5020         /* If we are really being abused, tell the caller to silently
5021          * drop receive data on the floor.  It will get retransmitted
5022          * and hopefully then we'll have sufficient space.
5023          */
5024         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_RCVPRUNED);
5025
5026         /* Massive buffer overcommit. */
5027         tp->pred_flags = 0;
5028         return -1;
5029 }
5030
5031 static bool tcp_should_expand_sndbuf(const struct sock *sk)
5032 {
5033         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5034
5035         /* If the user specified a specific send buffer setting, do
5036          * not modify it.
5037          */
5038         if (sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK)
5039                 return false;
5040
5041         /* If we are under global TCP memory pressure, do not expand.  */
5042         if (tcp_under_memory_pressure(sk))
5043                 return false;
5044
5045         /* If we are under soft global TCP memory pressure, do not expand.  */
5046         if (sk_memory_allocated(sk) >= sk_prot_mem_limits(sk, 0))
5047                 return false;
5048
5049         /* If we filled the congestion window, do not expand.  */
5050         if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
5051                 return false;
5052
5053         return true;
5054 }
5055
5056 /* When incoming ACK allowed to free some skb from write_queue,
5057  * we remember this event in flag SOCK_QUEUE_SHRUNK and wake up socket
5058  * on the exit from tcp input handler.
5059  *
5060  * PROBLEM: sndbuf expansion does not work well with largesend.
5061  */
5062 static void tcp_new_space(struct sock *sk)
5063 {
5064         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5065
5066         if (tcp_should_expand_sndbuf(sk)) {
5067                 tcp_sndbuf_expand(sk);
5068                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
5069         }
5070
5071         sk->sk_write_space(sk);
5072 }
5073
5074 static void tcp_check_space(struct sock *sk)
5075 {
5076         if (sock_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK)) {
5077                 sock_reset_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
5078                 /* pairs with tcp_poll() */
5079                 smp_mb();
5080                 if (sk->sk_socket &&
5081                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
5082                         tcp_new_space(sk);
5083                         if (!test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags))
5084                                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
5085                 }
5086         }
5087 }
5088
5089 static inline void tcp_data_snd_check(struct sock *sk)
5090 {
5091         tcp_push_pending_frames(sk);
5092         tcp_check_space(sk);
5093 }
5094
5095 /*
5096  * Check if sending an ack is needed.
5097  */
5098 static void __tcp_ack_snd_check(struct sock *sk, int ofo_possible)
5099 {
5100         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5101         unsigned long rtt, delay;
5102
5103             /* More than one full frame received... */
5104         if (((tp->rcv_nxt - tp->rcv_wup) > inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss &&
5105              /* ... and right edge of window advances far enough.
5106               * (tcp_recvmsg() will send ACK otherwise).
5107               * If application uses SO_RCVLOWAT, we want send ack now if
5108               * we have not received enough bytes to satisfy the condition.
5109               */
5110             (tp->rcv_nxt - tp->copied_seq < sk->sk_rcvlowat ||
5111              __tcp_select_window(sk) >= tp->rcv_wnd)) ||
5112             /* We ACK each frame or... */
5113             tcp_in_quickack_mode(sk)) {
5114 send_now:
5115                 tcp_send_ack(sk);
5116                 return;
5117         }
5118
5119         if (!ofo_possible || RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
5120                 tcp_send_delayed_ack(sk);
5121                 return;
5122         }
5123
5124         if (!tcp_is_sack(tp) ||
5125             tp->compressed_ack >= sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_nr)
5126                 goto send_now;
5127         tp->compressed_ack++;
5128
5129         if (hrtimer_is_queued(&tp->compressed_ack_timer))
5130                 return;
5131
5132         /* compress ack timer : 5 % of rtt, but no more than tcp_comp_sack_delay_ns */
5133
5134         rtt = tp->rcv_rtt_est.rtt_us;
5135         if (tp->srtt_us && tp->srtt_us < rtt)
5136                 rtt = tp->srtt_us;
5137
5138         delay = min_t(unsigned long, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_delay_ns,
5139                       rtt * (NSEC_PER_USEC >> 3)/20);
5140         sock_hold(sk);
5141         hrtimer_start(&tp->compressed_ack_timer, ns_to_ktime(delay),
5142                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED_SOFT);
5143 }
5144
5145 static inline void tcp_ack_snd_check(struct sock *sk)
5146 {
5147         if (!inet_csk_ack_scheduled(sk)) {
5148                 /* We sent a data segment already. */
5149                 return;
5150         }
5151         __tcp_ack_snd_check(sk, 1);
5152 }
5153
5154 /*
5155  *      This routine is only called when we have urgent data
5156  *      signaled. Its the 'slow' part of tcp_urg. It could be
5157  *      moved inline now as tcp_urg is only called from one
5158  *      place. We handle URGent data wrong. We have to - as
5159  *      BSD still doesn't use the correction from RFC961.
5160  *      For 1003.1g we should support a new option TCP_STDURG to permit
5161  *      either form (or just set the sysctl tcp_stdurg).
5162  */
5163
5164 static void tcp_check_urg(struct sock *sk, const struct tcphdr *th)
5165 {
5166         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5167         u32 ptr = ntohs(th->urg_ptr);
5168
5169         if (ptr && !sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_stdurg)
5170                 ptr--;
5171         ptr += ntohl(th->seq);
5172
5173         /* Ignore urgent data that we've already seen and read. */
5174         if (after(tp->copied_seq, ptr))
5175                 return;
5176
5177         /* Do not replay urg ptr.
5178          *
5179          * NOTE: interesting situation not covered by specs.
5180          * Misbehaving sender may send urg ptr, pointing to segment,
5181          * which we already have in ofo queue. We are not able to fetch
5182          * such data and will stay in TCP_URG_NOTYET until will be eaten
5183          * by recvmsg(). Seems, we are not obliged to handle such wicked
5184          * situations. But it is worth to think about possibility of some
5185          * DoSes using some hypothetical application level deadlock.
5186          */
5187         if (before(ptr, tp->rcv_nxt))
5188                 return;
5189
5190         /* Do we already have a newer (or duplicate) urgent pointer? */
5191         if (tp->urg_data && !after(ptr, tp->urg_seq))
5192                 return;
5193
5194         /* Tell the world about our new urgent pointer. */
5195         sk_send_sigurg(sk);
5196
5197         /* We may be adding urgent data when the last byte read was
5198          * urgent. To do this requires some care. We cannot just ignore
5199          * tp->copied_seq since we would read the last urgent byte again
5200          * as data, nor can we alter copied_seq until this data arrives
5201          * or we break the semantics of SIOCATMARK (and thus sockatmark())
5202          *
5203          * NOTE. Double Dutch. Rendering to plain English: author of comment
5204          * above did something sort of  send("A", MSG_OOB); send("B", MSG_OOB);
5205          * and expect that both A and B disappear from stream. This is _wrong_.
5206          * Though this happens in BSD with high probability, this is occasional.
5207          * Any application relying on this is buggy. Note also, that fix "works"
5208          * only in this artificial test. Insert some normal data between A and B and we will
5209          * decline of BSD again. Verdict: it is better to remove to trap
5210          * buggy users.
5211          */
5212         if (tp->urg_seq == tp->copied_seq && tp->urg_data &&
5213             !sock_flag(sk, SOCK_URGINLINE) && tp->copied_seq != tp->rcv_nxt) {
5214                 struct sk_buff *skb = skb_peek(&sk->sk_receive_queue);
5215                 tp->copied_seq++;
5216                 if (skb && !before(tp->copied_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5217                         __skb_unlink(skb, &sk->sk_receive_queue);
5218                         __kfree_skb(skb);
5219                 }
5220         }
5221
5222         tp->urg_data = TCP_URG_NOTYET;
5223         tp->urg_seq = ptr;
5224
5225         /* Disable header prediction. */
5226         tp->pred_flags = 0;
5227 }
5228
5229 /* This is the 'fast' part of urgent handling. */
5230 static void tcp_urg(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, const struct tcphdr *th)
5231 {
5232         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5233
5234         /* Check if we get a new urgent pointer - normally not. */
5235         if (th->urg)
5236                 tcp_check_urg(sk, th);
5237
5238         /* Do we wait for any urgent data? - normally not... */
5239         if (tp->urg_data == TCP_URG_NOTYET) {
5240                 u32 ptr = tp->urg_seq - ntohl(th->seq) + (th->doff * 4) -
5241                           th->syn;
5242
5243                 /* Is the urgent pointer pointing into this packet? */
5244                 if (ptr < skb->len) {
5245                         u8 tmp;
5246                         if (skb_copy_bits(skb, ptr, &tmp, 1))
5247                                 BUG();
5248                         tp->urg_data = TCP_URG_VALID | tmp;
5249                         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
5250                                 sk->sk_data_ready(sk);
5251                 }
5252         }
5253 }
5254
5255 /* Accept RST for rcv_nxt - 1 after a FIN.
5256  * When tcp connections are abruptly terminated from Mac OSX (via ^C), a
5257  * FIN is sent followed by a RST packet. The RST is sent with the same
5258  * sequence number as the FIN, and thus according to RFC 5961 a challenge
5259  * ACK should be sent. However, Mac OSX rate limits replies to challenge
5260  * ACKs on the closed socket. In addition middleboxes can drop either the
5261  * challenge ACK or a subsequent RST.
5262  */
5263 static bool tcp_reset_check(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
5264 {
5265         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5266
5267         return unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->seq == (tp->rcv_nxt - 1) &&
5268                         (1 << sk->sk_state) & (TCPF_CLOSE_WAIT | TCPF_LAST_ACK |
5269                                                TCPF_CLOSING));
5270 }
5271
5272 /* Does PAWS and seqno based validation of an incoming segment, flags will
5273  * play significant role here.
5274  */
5275 static bool tcp_validate_incoming(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5276                                   const struct tcphdr *th, int syn_inerr)
5277 {
5278         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5279         bool rst_seq_match = false;
5280
5281         /* RFC1323: H1. Apply PAWS check first. */
5282         if (tcp_fast_parse_options(sock_net(sk), skb, th, tp) &&
5283             tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5284             tcp_paws_discard(sk, skb)) {
5285                 if (!th->rst) {
5286                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSESTABREJECTED);
5287                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5288                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDPAWS,
5289                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5290                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5291                         goto discard;
5292                 }
5293                 /* Reset is accepted even if it did not pass PAWS. */
5294         }
5295
5296         /* Step 1: check sequence number */
5297         if (!tcp_sequence(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5298                 /* RFC793, page 37: "In all states except SYN-SENT, all reset
5299                  * (RST) segments are validated by checking their SEQ-fields."
5300                  * And page 69: "If an incoming segment is not acceptable,
5301                  * an acknowledgment should be sent in reply (unless the RST
5302                  * bit is set, if so drop the segment and return)".
5303                  */
5304                 if (!th->rst) {
5305                         if (th->syn)
5306                                 goto syn_challenge;
5307                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5308                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDSEQ,
5309                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5310                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5311                 } else if (tcp_reset_check(sk, skb)) {
5312                         tcp_reset(sk);
5313                 }
5314                 goto discard;
5315         }
5316
5317         /* Step 2: check RST bit */
5318         if (th->rst) {
5319                 /* RFC 5961 3.2 (extend to match against (RCV.NXT - 1) after a
5320                  * FIN and SACK too if available):
5321                  * If seq num matches RCV.NXT or (RCV.NXT - 1) after a FIN, or
5322                  * the right-most SACK block,
5323                  * then
5324                  *     RESET the connection
5325                  * else
5326                  *     Send a challenge ACK
5327                  */
5328                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt ||
5329                     tcp_reset_check(sk, skb)) {
5330                         rst_seq_match = true;
5331                 } else if (tcp_is_sack(tp) && tp->rx_opt.num_sacks > 0) {
5332                         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
5333                         int max_sack = sp[0].end_seq;
5334                         int this_sack;
5335
5336                         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;
5337                              ++this_sack) {
5338                                 max_sack = after(sp[this_sack].end_seq,
5339                                                  max_sack) ?
5340                                         sp[this_sack].end_seq : max_sack;
5341                         }
5342
5343                         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == max_sack)
5344                                 rst_seq_match = true;
5345                 }
5346
5347                 if (rst_seq_match)
5348                         tcp_reset(sk);
5349                 else {
5350                         /* Disable TFO if RST is out-of-order
5351                          * and no data has been received
5352                          * for current active TFO socket
5353                          */
5354                         if (tp->syn_fastopen && !tp->data_segs_in &&
5355                             sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED)
5356                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
5357                         tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5358                 }
5359                 goto discard;
5360         }
5361
5362         /* step 3: check security and precedence [ignored] */
5363
5364         /* step 4: Check for a SYN
5365          * RFC 5961 4.2 : Send a challenge ack
5366          */
5367         if (th->syn) {
5368 syn_challenge:
5369                 if (syn_inerr)
5370                         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5371                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNCHALLENGE);
5372                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5373                 goto discard;
5374         }
5375
5376         return true;
5377
5378 discard:
5379         tcp_drop(sk, skb);
5380         return false;
5381 }
5382
5383 /*
5384  *      TCP receive function for the ESTABLISHED state.
5385  *
5386  *      It is split into a fast path and a slow path. The fast path is
5387  *      disabled when:
5388  *      - A zero window was announced from us - zero window probing
5389  *        is only handled properly in the slow path.
5390  *      - Out of order segments arrived.
5391  *      - Urgent data is expected.
5392  *      - There is no buffer space left
5393  *      - Unexpected TCP flags/window values/header lengths are received
5394  *        (detected by checking the TCP header against pred_flags)
5395  *      - Data is sent in both directions. Fast path only supports pure senders
5396  *        or pure receivers (this means either the sequence number or the ack
5397  *        value must stay constant)
5398  *      - Unexpected TCP option.
5399  *
5400  *      When these conditions are not satisfied it drops into a standard
5401  *      receive procedure patterned after RFC793 to handle all cases.
5402  *      The first three cases are guaranteed by proper pred_flags setting,
5403  *      the rest is checked inline. Fast processing is turned on in
5404  *      tcp_data_queue when everything is OK.
5405  */
5406 void tcp_rcv_established(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5407 {
5408         const struct tcphdr *th = (const struct tcphdr *)skb->data;
5409         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5410         unsigned int len = skb->len;
5411
5412         /* TCP congestion window tracking */
5413         trace_tcp_probe(sk, skb);
5414
5415         tcp_mstamp_refresh(tp);
5416         if (unlikely(!sk->sk_rx_dst))
5417                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5418         /*
5419          *      Header prediction.
5420          *      The code loosely follows the one in the famous
5421          *      "30 instruction TCP receive" Van Jacobson mail.
5422          *
5423          *      Van's trick is to deposit buffers into socket queue
5424          *      on a device interrupt, to call tcp_recv function
5425          *      on the receive process context and checksum and copy
5426          *      the buffer to user space. smart...
5427          *
5428          *      Our current scheme is not silly either but we take the
5429          *      extra cost of the net_bh soft interrupt processing...
5430          *      We do checksum and copy also but from device to kernel.
5431          */
5432
5433         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5434
5435         /*      pred_flags is 0xS?10 << 16 + snd_wnd
5436          *      if header_prediction is to be made
5437          *      'S' will always be tp->tcp_header_len >> 2
5438          *      '?' will be 0 for the fast path, otherwise pred_flags is 0 to
5439          *  turn it off (when there are holes in the receive
5440          *       space for instance)
5441          *      PSH flag is ignored.
5442          */
5443
5444         if ((tcp_flag_word(th) & TCP_HP_BITS) == tp->pred_flags &&
5445             TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt &&
5446             !after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
5447                 int tcp_header_len = tp->tcp_header_len;
5448
5449                 /* Timestamp header prediction: tcp_header_len
5450                  * is automatically equal to th->doff*4 due to pred_flags
5451                  * match.
5452                  */
5453
5454                 /* Check timestamp */
5455                 if (tcp_header_len == sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) {
5456                         /* No? Slow path! */
5457                         if (!tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
5458                                 goto slow_path;
5459
5460                         /* If PAWS failed, check it more carefully in slow path */
5461                         if ((s32)(tp->rx_opt.rcv_tsval - tp->rx_opt.ts_recent) < 0)
5462                                 goto slow_path;
5463
5464                         /* DO NOT update ts_recent here, if checksum fails
5465                          * and timestamp was corrupted part, it will result
5466                          * in a hung connection since we will drop all
5467                          * future packets due to the PAWS test.
5468                          */
5469                 }
5470
5471                 if (len <= tcp_header_len) {
5472                         /* Bulk data transfer: sender */
5473                         if (len == tcp_header_len) {
5474                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5475                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5476                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5477                                  */
5478                                 if (tcp_header_len ==
5479                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5480                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5481                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5482
5483                                 /* We know that such packets are checksummed
5484                                  * on entry.
5485                                  */
5486                                 tcp_ack(sk, skb, 0);
5487                                 __kfree_skb(skb);
5488                                 tcp_data_snd_check(sk);
5489                                 /* When receiving pure ack in fast path, update
5490                                  * last ts ecr directly instead of calling
5491                                  * tcp_rcv_rtt_measure_ts()
5492                                  */
5493                                 tp->rcv_rtt_last_tsecr = tp->rx_opt.rcv_tsecr;
5494                                 return;
5495                         } else { /* Header too small */
5496                                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5497                                 goto discard;
5498                         }
5499                 } else {
5500                         int eaten = 0;
5501                         bool fragstolen = false;
5502
5503                         if (tcp_checksum_complete(skb))
5504                                 goto csum_error;
5505
5506                         if ((int)skb->truesize > sk->sk_forward_alloc)
5507                                 goto step5;
5508
5509                         /* Predicted packet is in window by definition.
5510                          * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5511                          * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5512                          */
5513                         if (tcp_header_len ==
5514                             (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5515                             tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5516                                 tcp_store_ts_recent(tp);
5517
5518                         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5519
5520                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITS);
5521
5522                         /* Bulk data transfer: receiver */
5523                         eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, tcp_header_len,
5524                                               &fragstolen);
5525
5526                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
5527
5528                         if (TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq != tp->snd_una) {
5529                                 /* Well, only one small jumplet in fast path... */
5530                                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_DATA);
5531                                 tcp_data_snd_check(sk);
5532                                 if (!inet_csk_ack_scheduled(sk))
5533                                         goto no_ack;
5534                         }
5535
5536                         __tcp_ack_snd_check(sk, 0);
5537 no_ack:
5538                         if (eaten)
5539                                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
5540                         tcp_data_ready(sk);
5541                         return;
5542                 }
5543         }
5544
5545 slow_path:
5546         if (len < (th->doff << 2) || tcp_checksum_complete(skb))
5547                 goto csum_error;
5548
5549         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
5550                 goto discard;
5551
5552         /*
5553          *      Standard slow path.
5554          */
5555
5556         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 1))
5557                 return;
5558
5559 step5:
5560         if (tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH | FLAG_UPDATE_TS_RECENT) < 0)
5561                 goto discard;
5562
5563         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5564
5565         /* Process urgent data. */
5566         tcp_urg(sk, skb, th);
5567
5568         /* step 7: process the segment text */
5569         tcp_data_queue(sk, skb);
5570
5571         tcp_data_snd_check(sk);
5572         tcp_ack_snd_check(sk);
5573         return;
5574
5575 csum_error:
5576         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_CSUMERRORS);
5577         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5578
5579 discard:
5580         tcp_drop(sk, skb);
5581 }
5582 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_established);
5583
5584 void tcp_finish_connect(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5585 {
5586         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5587         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5588
5589         tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
5590         icsk->icsk_ack.lrcvtime = tcp_jiffies32;
5591
5592         if (skb) {
5593                 icsk->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5594                 security_inet_conn_established(sk, skb);
5595         }
5596
5597         tcp_init_transfer(sk, BPF_SOCK_OPS_ACTIVE_ESTABLISHED_CB);
5598
5599         /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data
5600          * packet.
5601          */
5602         tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
5603
5604         if (sock_flag(sk, SOCK_KEEPOPEN))
5605                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, keepalive_time_when(tp));
5606
5607         if (!tp->rx_opt.snd_wscale)
5608                 __tcp_fast_path_on(tp, tp->snd_wnd);
5609         else
5610                 tp->pred_flags = 0;
5611 }
5612
5613 static bool tcp_rcv_fastopen_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *synack,
5614                                     struct tcp_fastopen_cookie *cookie)
5615 {
5616         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5617         struct sk_buff *data = tp->syn_data ? tcp_rtx_queue_head(sk) : NULL;
5618         u16 mss = tp->rx_opt.mss_clamp, try_exp = 0;
5619         bool syn_drop = false;
5620
5621         if (mss == tp->rx_opt.user_mss) {
5622                 struct tcp_options_received opt;
5623
5624                 /* Get original SYNACK MSS value if user MSS sets mss_clamp */
5625                 tcp_clear_options(&opt);
5626                 opt.user_mss = opt.mss_clamp = 0;
5627                 tcp_parse_options(sock_net(sk), synack, &opt, 0, NULL);
5628                 mss = opt.mss_clamp;
5629         }
5630
5631         if (!tp->syn_fastopen) {
5632                 /* Ignore an unsolicited cookie */
5633                 cookie->len = -1;
5634         } else if (tp->total_retrans) {
5635                 /* SYN timed out and the SYN-ACK neither has a cookie nor
5636                  * acknowledges data. Presumably the remote received only
5637                  * the retransmitted (regular) SYNs: either the original
5638                  * SYN-data or the corresponding SYN-ACK was dropped.
5639                  */
5640                 syn_drop = (cookie->len < 0 && data);
5641         } else if (cookie->len < 0 && !tp->syn_data) {
5642                 /* We requested a cookie but didn't get it. If we did not use
5643                  * the (old) exp opt format then try so next time (try_exp=1).
5644                  * Otherwise we go back to use the RFC7413 opt (try_exp=2).
5645                  */
5646                 try_exp = tp->syn_fastopen_exp ? 2 : 1;
5647         }
5648
5649         tcp_fastopen_cache_set(sk, mss, cookie, syn_drop, try_exp);
5650
5651         if (data) { /* Retransmit unacked data in SYN */
5652                 skb_rbtree_walk_from(data) {
5653                         if (__tcp_retransmit_skb(sk, data, 1))
5654                                 break;
5655                 }
5656                 tcp_rearm_rto(sk);
5657                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5658                                 LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVEFAIL);
5659                 return true;
5660         }
5661         tp->syn_data_acked = tp->syn_data;
5662         if (tp->syn_data_acked) {
5663                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
5664                 /* SYN-data is counted as two separate packets in tcp_ack() */
5665                 if (tp->delivered > 1)
5666                         --tp->delivered;
5667         }
5668
5669         tcp_fastopen_add_skb(sk, synack);
5670
5671         return false;
5672 }
5673
5674 static void smc_check_reset_syn(struct tcp_sock *tp)
5675 {
5676 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
5677         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
5678                 if (tp->syn_smc && !tp->rx_opt.smc_ok)
5679                         tp->syn_smc = 0;
5680         }
5681 #endif
5682 }
5683
5684 static int tcp_rcv_synsent_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5685                                          const struct tcphdr *th)
5686 {
5687         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5688         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5689         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
5690         int saved_clamp = tp->rx_opt.mss_clamp;
5691         bool fastopen_fail;
5692
5693         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tp->rx_opt, 0, &foc);
5694         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
5695                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
5696
5697         if (th->ack) {
5698                 /* rfc793:
5699                  * "If the state is SYN-SENT then
5700                  *    first check the ACK bit
5701                  *      If the ACK bit is set
5702                  *        If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send
5703                  *        a reset (unless the RST bit is set, if so drop
5704                  *        the segment and return)"
5705                  */
5706                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_una) ||
5707                     after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt))
5708                         goto reset_and_undo;
5709
5710                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
5711                     !between(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp,
5712                              tcp_time_stamp(tp))) {
5713                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5714                                         LINUX_MIB_PAWSACTIVEREJECTED);
5715                         goto reset_and_undo;
5716                 }
5717
5718                 /* Now ACK is acceptable.
5719                  *
5720                  * "If the RST bit is set
5721                  *    If the ACK was acceptable then signal the user "error:
5722                  *    connection reset", drop the segment, enter CLOSED state,
5723                  *    delete TCB, and return."
5724                  */
5725
5726                 if (th->rst) {
5727                         tcp_reset(sk);
5728                         goto discard;
5729                 }
5730
5731                 /* rfc793:
5732                  *   "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5733                  *    drop the segment and return."
5734                  *
5735                  *    See note below!
5736                  *                                        --ANK(990513)
5737                  */
5738                 if (!th->syn)
5739                         goto discard_and_undo;
5740
5741                 /* rfc793:
5742                  *   "If the SYN bit is on ...
5743                  *    are acceptable then ...
5744                  *    (our SYN has been ACKed), change the connection
5745                  *    state to ESTABLISHED..."
5746                  */
5747
5748                 tcp_ecn_rcv_synack(tp, th);
5749
5750                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5751                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH);
5752
5753                 /* Ok.. it's good. Set up sequence numbers and
5754                  * move to established.
5755                  */
5756                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5757                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5758
5759                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5760                  * never scaled.
5761                  */
5762                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window);
5763
5764                 if (!tp->rx_opt.wscale_ok) {
5765                         tp->rx_opt.snd_wscale = tp->rx_opt.rcv_wscale = 0;
5766                         tp->window_clamp = min(tp->window_clamp, 65535U);
5767                 }
5768
5769                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5770                         tp->rx_opt.tstamp_ok       = 1;
5771                         tp->tcp_header_len =
5772                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5773                         tp->advmss          -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5774                         tcp_store_ts_recent(tp);
5775                 } else {
5776                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5777                 }
5778
5779                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5780                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5781
5782                 /* Remember, tcp_poll() does not lock socket!
5783                  * Change state from SYN-SENT only after copied_seq
5784                  * is initialized. */
5785                 tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5786
5787                 smc_check_reset_syn(tp);
5788
5789                 smp_mb();
5790
5791                 tcp_finish_connect(sk, skb);
5792
5793                 fastopen_fail = (tp->syn_fastopen || tp->syn_data) &&
5794                                 tcp_rcv_fastopen_synack(sk, skb, &foc);
5795
5796                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
5797                         sk->sk_state_change(sk);
5798                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
5799                 }
5800                 if (fastopen_fail)
5801                         return -1;
5802                 if (sk->sk_write_pending ||
5803                     icsk->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept ||
5804                     icsk->icsk_ack.pingpong) {
5805                         /* Save one ACK. Data will be ready after
5806                          * several ticks, if write_pending is set.
5807                          *
5808                          * It may be deleted, but with this feature tcpdumps
5809                          * look so _wonderfully_ clever, that I was not able
5810                          * to stand against the temptation 8)     --ANK
5811                          */
5812                         inet_csk_schedule_ack(sk);
5813                         tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
5814                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
5815                                                   TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
5816
5817 discard:
5818                         tcp_drop(sk, skb);
5819                         return 0;
5820                 } else {
5821                         tcp_send_ack(sk);
5822                 }
5823                 return -1;
5824         }
5825
5826         /* No ACK in the segment */
5827
5828         if (th->rst) {
5829                 /* rfc793:
5830                  * "If the RST bit is set
5831                  *
5832                  *      Otherwise (no ACK) drop the segment and return."
5833                  */
5834
5835                 goto discard_and_undo;
5836         }
5837
5838         /* PAWS check. */
5839         if (tp->rx_opt.ts_recent_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5840             tcp_paws_reject(&tp->rx_opt, 0))
5841                 goto discard_and_undo;
5842
5843         if (th->syn) {
5844                 /* We see SYN without ACK. It is attempt of
5845                  * simultaneous connect with crossed SYNs.
5846                  * Particularly, it can be connect to self.
5847                  */
5848                 tcp_set_state(sk, TCP_SYN_RECV);
5849
5850                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5851                         tp->rx_opt.tstamp_ok = 1;
5852                         tcp_store_ts_recent(tp);
5853                         tp->tcp_header_len =
5854                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5855                 } else {
5856                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5857                 }
5858
5859                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5860                 tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5861                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5862
5863                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5864                  * never scaled.
5865                  */
5866                 tp->snd_wnd    = ntohs(th->window);
5867                 tp->snd_wl1    = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5868                 tp->max_window = tp->snd_wnd;
5869
5870                 tcp_ecn_rcv_syn(tp, th);
5871
5872                 tcp_mtup_init(sk);
5873                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5874                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5875
5876                 tcp_send_synack(sk);
5877 #if 0
5878                 /* Note, we could accept data and URG from this segment.
5879                  * There are no obstacles to make this (except that we must
5880                  * either change tcp_recvmsg() to prevent it from returning data
5881                  * before 3WHS completes per RFC793, or employ TCP Fast Open).
5882                  *
5883                  * However, if we ignore data in ACKless segments sometimes,
5884                  * we have no reasons to accept it sometimes.
5885                  * Also, seems the code doing it in step6 of tcp_rcv_state_process
5886                  * is not flawless. So, discard packet for sanity.
5887                  * Uncomment this return to process the data.
5888                  */
5889                 return -1;
5890 #else
5891                 goto discard;
5892 #endif
5893         }
5894         /* "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5895          * drop the segment and return."
5896          */
5897
5898 discard_and_undo:
5899         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5900         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5901         goto discard;
5902
5903 reset_and_undo:
5904         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5905         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5906         return 1;
5907 }
5908
5909 /*
5910  *      This function implements the receiving procedure of RFC 793 for
5911  *      all states except ESTABLISHED and TIME_WAIT.
5912  *      It's called from both tcp_v4_rcv and tcp_v6_rcv and should be
5913  *      address independent.
5914  */
5915
5916 int tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5917 {
5918         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5919         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5920         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
5921         struct request_sock *req;
5922         int queued = 0;
5923         bool acceptable;
5924
5925         switch (sk->sk_state) {
5926         case TCP_CLOSE:
5927                 goto discard;
5928
5929         case TCP_LISTEN:
5930                 if (th->ack)
5931                         return 1;
5932
5933                 if (th->rst)
5934                         goto discard;
5935
5936                 if (th->syn) {
5937                         if (th->fin)
5938                                 goto discard;
5939                         /* It is possible that we process SYN packets from backlog,
5940                          * so we need to make sure to disable BH right there.
5941                          */
5942                         local_bh_disable();
5943                         acceptable = icsk->icsk_af_ops->conn_request(sk, skb) >= 0;
5944                         local_bh_enable();
5945
5946                         if (!acceptable)
5947                                 return 1;
5948                         consume_skb(skb);
5949                         return 0;
5950                 }
5951                 goto discard;
5952
5953         case TCP_SYN_SENT:
5954                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5955                 tcp_mstamp_refresh(tp);
5956                 queued = tcp_rcv_synsent_state_process(sk, skb, th);
5957                 if (queued >= 0)
5958                         return queued;
5959
5960                 /* Do step6 onward by hand. */
5961                 tcp_urg(sk, skb, th);
5962                 __kfree_skb(skb);
5963                 tcp_data_snd_check(sk);
5964                 return 0;
5965         }
5966
5967         tcp_mstamp_refresh(tp);
5968         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5969         req = tp->fastopen_rsk;
5970         if (req) {
5971                 bool req_stolen;
5972
5973                 WARN_ON_ONCE(sk->sk_state != TCP_SYN_RECV &&
5974                     sk->sk_state != TCP_FIN_WAIT1);
5975
5976                 if (!tcp_check_req(sk, skb, req, true, &req_stolen))
5977                         goto discard;
5978         }
5979
5980         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
5981                 goto discard;
5982
5983         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 0))
5984                 return 0;
5985
5986         /* step 5: check the ACK field */
5987         acceptable = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH |
5988                                       FLAG_UPDATE_TS_RECENT |
5989                                       FLAG_NO_CHALLENGE_ACK) > 0;
5990
5991         if (!acceptable) {
5992                 if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
5993                         return 1;       /* send one RST */
5994                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5995                 goto discard;
5996         }
5997         switch (sk->sk_state) {
5998         case TCP_SYN_RECV:
5999                 tp->delivered++; /* SYN-ACK delivery isn't tracked in tcp_ack */
6000                 if (!tp->srtt_us)
6001                         tcp_synack_rtt_meas(sk, req);
6002
6003                 /* Once we leave TCP_SYN_RECV, we no longer need req
6004                  * so release it.
6005                  */
6006                 if (req) {
6007                         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
6008                         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
6009                         /* Re-arm the timer because data may have been sent out.
6010                          * This is similar to the regular data transmission case
6011                          * when new data has just been ack'ed.
6012                          *
6013                          * (TFO) - we could try to be more aggressive and
6014                          * retransmitting any data sooner based on when they
6015                          * are sent out.
6016                          */
6017                         tcp_rearm_rto(sk);
6018                 } else {
6019                         tcp_init_transfer(sk, BPF_SOCK_OPS_PASSIVE_ESTABLISHED_CB);
6020                         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
6021                 }
6022                 smp_mb();
6023                 tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
6024                 sk->sk_state_change(sk);
6025
6026                 /* Note, that this wakeup is only for marginal crossed SYN case.
6027                  * Passively open sockets are not waked up, because
6028                  * sk->sk_sleep == NULL and sk->sk_socket == NULL.
6029                  */
6030                 if (sk->sk_socket)
6031                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
6032
6033                 tp->snd_una = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
6034                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale;
6035                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
6036
6037                 if (tp->rx_opt.tstamp_ok)
6038                         tp->advmss -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6039
6040                 if (!inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
6041                         tcp_update_pacing_rate(sk);
6042
6043                 /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data packet */
6044                 tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
6045
6046                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6047                 tcp_fast_path_on(tp);
6048                 break;
6049
6050         case TCP_FIN_WAIT1: {
6051                 int tmo;
6052
6053                 /* If we enter the TCP_FIN_WAIT1 state and we are a
6054                  * Fast Open socket and this is the first acceptable
6055                  * ACK we have received, this would have acknowledged
6056                  * our SYNACK so stop the SYNACK timer.
6057                  */
6058                 if (req) {
6059                         /* We no longer need the request sock. */
6060                         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
6061                         tcp_rearm_rto(sk);
6062                 }
6063                 if (tp->snd_una != tp->write_seq)
6064                         break;
6065
6066                 tcp_set_state(sk, TCP_FIN_WAIT2);
6067                 sk->sk_shutdown |= SEND_SHUTDOWN;
6068
6069                 sk_dst_confirm(sk);
6070
6071                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
6072                         /* Wake up lingering close() */
6073                         sk->sk_state_change(sk);
6074                         break;
6075                 }
6076
6077                 if (tp->linger2 < 0) {
6078                         tcp_done(sk);
6079                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6080                         return 1;
6081                 }
6082                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6083                     after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6084                         /* Receive out of order FIN after close() */
6085                         if (tp->syn_fastopen && th->fin)
6086                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
6087                         tcp_done(sk);
6088                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6089                         return 1;
6090                 }
6091
6092                 tmo = tcp_fin_time(sk);
6093                 if (tmo > TCP_TIMEWAIT_LEN) {
6094                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo - TCP_TIMEWAIT_LEN);
6095                 } else if (th->fin || sock_owned_by_user(sk)) {
6096                         /* Bad case. We could lose such FIN otherwise.
6097                          * It is not a big problem, but it looks confusing
6098                          * and not so rare event. We still can lose it now,
6099                          * if it spins in bh_lock_sock(), but it is really
6100                          * marginal case.
6101                          */
6102                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo);
6103                 } else {
6104                         tcp_time_wait(sk, TCP_FIN_WAIT2, tmo);
6105                         goto discard;
6106                 }
6107                 break;
6108         }
6109
6110         case TCP_CLOSING:
6111                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6112                         tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
6113                         goto discard;
6114                 }
6115                 break;
6116
6117         case TCP_LAST_ACK:
6118                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6119                         tcp_update_metrics(sk);
6120                         tcp_done(sk);
6121                         goto discard;
6122                 }
6123                 break;
6124         }
6125
6126         /* step 6: check the URG bit */
6127         tcp_urg(sk, skb, th);
6128
6129         /* step 7: process the segment text */
6130         switch (sk->sk_state) {
6131         case TCP_CLOSE_WAIT:
6132         case TCP_CLOSING:
6133         case TCP_LAST_ACK:
6134                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
6135                         break;
6136                 /* fall through */
6137         case TCP_FIN_WAIT1:
6138         case TCP_FIN_WAIT2:
6139                 /* RFC 793 says to queue data in these states,
6140                  * RFC 1122 says we MUST send a reset.
6141                  * BSD 4.4 also does reset.
6142                  */
6143                 if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN) {
6144                         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6145                             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6146                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6147                                 tcp_reset(sk);
6148                                 return 1;
6149                         }
6150                 }
6151                 /* Fall through */
6152         case TCP_ESTABLISHED:
6153                 tcp_data_queue(sk, skb);
6154                 queued = 1;
6155                 break;
6156         }
6157
6158         /* tcp_data could move socket to TIME-WAIT */
6159         if (sk->sk_state != TCP_CLOSE) {
6160                 tcp_data_snd_check(sk);
6161                 tcp_ack_snd_check(sk);
6162         }
6163
6164         if (!queued) {
6165 discard:
6166                 tcp_drop(sk, skb);
6167         }
6168         return 0;
6169 }
6170 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_state_process);
6171
6172 static inline void pr_drop_req(struct request_sock *req, __u16 port, int family)
6173 {
6174         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6175
6176         if (family == AF_INET)
6177                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI4/%u\n",
6178                                     &ireq->ir_rmt_addr, port);
6179 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6180         else if (family == AF_INET6)
6181                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI6/%u\n",
6182                                     &ireq->ir_v6_rmt_addr, port);
6183 #endif
6184 }
6185
6186 /* RFC3168 : 6.1.1 SYN packets must not have ECT/ECN bits set
6187  *
6188  * If we receive a SYN packet with these bits set, it means a
6189  * network is playing bad games with TOS bits. In order to
6190  * avoid possible false congestion notifications, we disable
6191  * TCP ECN negotiation.
6192  *
6193  * Exception: tcp_ca wants ECN. This is required for DCTCP
6194  * congestion control: Linux DCTCP asserts ECT on all packets,
6195  * including SYN, which is most optimal solution; however,
6196  * others, such as FreeBSD do not.
6197  */
6198 static void tcp_ecn_create_request(struct request_sock *req,
6199                                    const struct sk_buff *skb,
6200                                    const struct sock *listen_sk,
6201                                    const struct dst_entry *dst)
6202 {
6203         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
6204         const struct net *net = sock_net(listen_sk);
6205         bool th_ecn = th->ece && th->cwr;
6206         bool ect, ecn_ok;
6207         u32 ecn_ok_dst;
6208
6209         if (!th_ecn)
6210                 return;
6211
6212         ect = !INET_ECN_is_not_ect(TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield);
6213         ecn_ok_dst = dst_feature(dst, DST_FEATURE_ECN_MASK);
6214         ecn_ok = net->ipv4.sysctl_tcp_ecn || ecn_ok_dst;
6215
6216         if ((!ect && ecn_ok) || tcp_ca_needs_ecn(listen_sk) ||
6217             (ecn_ok_dst & DST_FEATURE_ECN_CA) ||
6218             tcp_bpf_ca_needs_ecn((struct sock *)req))
6219                 inet_rsk(req)->ecn_ok = 1;
6220 }
6221
6222 static void tcp_openreq_init(struct request_sock *req,
6223                              const struct tcp_options_received *rx_opt,
6224                              struct sk_buff *skb, const struct sock *sk)
6225 {
6226         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6227
6228         req->rsk_rcv_wnd = 0;           /* So that tcp_send_synack() knows! */
6229         req->cookie_ts = 0;
6230         tcp_rsk(req)->rcv_isn = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
6231         tcp_rsk(req)->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6232         tcp_rsk(req)->snt_synack = tcp_clock_us();
6233         tcp_rsk(req)->last_oow_ack_time = 0;
6234         req->mss = rx_opt->mss_clamp;
6235         req->ts_recent = rx_opt->saw_tstamp ? rx_opt->rcv_tsval : 0;
6236         ireq->tstamp_ok = rx_opt->tstamp_ok;
6237         ireq->sack_ok = rx_opt->sack_ok;
6238         ireq->snd_wscale = rx_opt->snd_wscale;
6239         ireq->wscale_ok = rx_opt->wscale_ok;
6240         ireq->acked = 0;
6241         ireq->ecn_ok = 0;
6242         ireq->ir_rmt_port = tcp_hdr(skb)->source;
6243         ireq->ir_num = ntohs(tcp_hdr(skb)->dest);
6244         ireq->ir_mark = inet_request_mark(sk, skb);
6245 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
6246         ireq->smc_ok = rx_opt->smc_ok;
6247 #endif
6248 }
6249
6250 struct request_sock *inet_reqsk_alloc(const struct request_sock_ops *ops,
6251                                       struct sock *sk_listener,
6252                                       bool attach_listener)
6253 {
6254         struct request_sock *req = reqsk_alloc(ops, sk_listener,
6255                                                attach_listener);
6256
6257         if (req) {
6258                 struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6259
6260                 ireq->ireq_opt = NULL;
6261 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6262                 ireq->pktopts = NULL;
6263 #endif
6264                 atomic64_set(&ireq->ir_cookie, 0);
6265                 ireq->ireq_state = TCP_NEW_SYN_RECV;
6266                 write_pnet(&ireq->ireq_net, sock_net(sk_listener));
6267                 ireq->ireq_family = sk_listener->sk_family;
6268         }
6269
6270         return req;
6271 }
6272 EXPORT_SYMBOL(inet_reqsk_alloc);
6273
6274 /*
6275  * Return true if a syncookie should be sent
6276  */
6277 static bool tcp_syn_flood_action(const struct sock *sk,
6278                                  const struct sk_buff *skb,
6279                                  const char *proto)
6280 {
6281         struct request_sock_queue *queue = &inet_csk(sk)->icsk_accept_queue;
6282         const char *msg = "Dropping request";
6283         bool want_cookie = false;
6284         struct net *net = sock_net(sk);
6285
6286 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
6287         if (net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies) {
6288                 msg = "Sending cookies";
6289                 want_cookie = true;
6290                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDOCOOKIES);
6291         } else
6292 #endif
6293                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDROP);
6294
6295         if (!queue->synflood_warned &&
6296             net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies != 2 &&
6297             xchg(&queue->synflood_warned, 1) == 0)
6298                 pr_info("%s: Possible SYN flooding on port %d. %s.  Check SNMP counters.\n",
6299                         proto, ntohs(tcp_hdr(skb)->dest), msg);
6300
6301         return want_cookie;
6302 }
6303
6304 static void tcp_reqsk_record_syn(const struct sock *sk,
6305                                  struct request_sock *req,
6306                                  const struct sk_buff *skb)
6307 {
6308         if (tcp_sk(sk)->save_syn) {
6309                 u32 len = skb_network_header_len(skb) + tcp_hdrlen(skb);
6310                 u32 *copy;
6311
6312                 copy = kmalloc(len + sizeof(u32), GFP_ATOMIC);
6313                 if (copy) {
6314                         copy[0] = len;
6315                         memcpy(&copy[1], skb_network_header(skb), len);
6316                         req->saved_syn = copy;
6317                 }
6318         }
6319 }
6320
6321 int tcp_conn_request(struct request_sock_ops *rsk_ops,
6322                      const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
6323                      struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6324 {
6325         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
6326         __u32 isn = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_tw_isn;
6327         struct tcp_options_received tmp_opt;
6328         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6329         struct net *net = sock_net(sk);
6330         struct sock *fastopen_sk = NULL;
6331         struct request_sock *req;
6332         bool want_cookie = false;
6333         struct dst_entry *dst;
6334         struct flowi fl;
6335
6336         /* TW buckets are converted to open requests without
6337          * limitations, they conserve resources and peer is
6338          * evidently real one.
6339          */
6340         if ((net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies == 2 ||
6341              inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk)) && !isn) {
6342                 want_cookie = tcp_syn_flood_action(sk, skb, rsk_ops->slab_name);
6343                 if (!want_cookie)
6344                         goto drop;
6345         }
6346
6347         if (sk_acceptq_is_full(sk)) {
6348                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS);
6349                 goto drop;
6350         }
6351
6352         req = inet_reqsk_alloc(rsk_ops, sk, !want_cookie);
6353         if (!req)
6354                 goto drop;
6355
6356         tcp_rsk(req)->af_specific = af_ops;
6357         tcp_rsk(req)->ts_off = 0;
6358
6359         tcp_clear_options(&tmp_opt);
6360         tmp_opt.mss_clamp = af_ops->mss_clamp;
6361         tmp_opt.user_mss  = tp->rx_opt.user_mss;
6362         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tmp_opt, 0,
6363                           want_cookie ? NULL : &foc);
6364
6365         if (want_cookie && !tmp_opt.saw_tstamp)
6366                 tcp_clear_options(&tmp_opt);
6367
6368         if (IS_ENABLED(CONFIG_SMC) && want_cookie)
6369                 tmp_opt.smc_ok = 0;
6370
6371         tmp_opt.tstamp_ok = tmp_opt.saw_tstamp;
6372         tcp_openreq_init(req, &tmp_opt, skb, sk);
6373         inet_rsk(req)->no_srccheck = inet_sk(sk)->transparent;
6374
6375         /* Note: tcp_v6_init_req() might override ir_iif for link locals */
6376         inet_rsk(req)->ir_iif = inet_request_bound_dev_if(sk, skb);
6377
6378         af_ops->init_req(req, sk, skb);
6379
6380         if (security_inet_conn_request(sk, skb, req))
6381                 goto drop_and_free;
6382
6383         if (tmp_opt.tstamp_ok)
6384                 tcp_rsk(req)->ts_off = af_ops->init_ts_off(net, skb);
6385
6386         dst = af_ops->route_req(sk, &fl, req);
6387         if (!dst)
6388                 goto drop_and_free;
6389
6390         if (!want_cookie && !isn) {
6391                 /* Kill the following clause, if you dislike this way. */
6392                 if (!net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies &&
6393                     (net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog - inet_csk_reqsk_queue_len(sk) <
6394                      (net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog >> 2)) &&
6395                     !tcp_peer_is_proven(req, dst)) {
6396                         /* Without syncookies last quarter of
6397                          * backlog is filled with destinations,
6398                          * proven to be alive.
6399                          * It means that we continue to communicate
6400                          * to destinations, already remembered
6401                          * to the moment of synflood.
6402                          */
6403                         pr_drop_req(req, ntohs(tcp_hdr(skb)->source),
6404                                     rsk_ops->family);
6405                         goto drop_and_release;
6406                 }
6407
6408                 isn = af_ops->init_seq(skb);
6409         }
6410
6411         tcp_ecn_create_request(req, skb, sk, dst);
6412
6413         if (want_cookie) {
6414                 isn = cookie_init_sequence(af_ops, sk, skb, &req->mss);
6415                 req->cookie_ts = tmp_opt.tstamp_ok;
6416                 if (!tmp_opt.tstamp_ok)
6417                         inet_rsk(req)->ecn_ok = 0;
6418         }
6419
6420         tcp_rsk(req)->snt_isn = isn;
6421         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
6422         tcp_openreq_init_rwin(req, sk, dst);
6423         if (!want_cookie) {
6424                 tcp_reqsk_record_syn(sk, req, skb);
6425                 fastopen_sk = tcp_try_fastopen(sk, skb, req, &foc, dst);
6426         }
6427         if (fastopen_sk) {
6428                 af_ops->send_synack(fastopen_sk, dst, &fl, req,
6429                                     &foc, TCP_SYNACK_FASTOPEN);
6430                 /* Add the child socket directly into the accept queue */
6431                 inet_csk_reqsk_queue_add(sk, req, fastopen_sk);
6432                 sk->sk_data_ready(sk);
6433                 bh_unlock_sock(fastopen_sk);
6434                 sock_put(fastopen_sk);
6435         } else {
6436                 tcp_rsk(req)->tfo_listener = false;
6437                 if (!want_cookie)
6438                         inet_csk_reqsk_queue_hash_add(sk, req,
6439                                 tcp_timeout_init((struct sock *)req));
6440                 af_ops->send_synack(sk, dst, &fl, req, &foc,
6441                                     !want_cookie ? TCP_SYNACK_NORMAL :
6442                                                    TCP_SYNACK_COOKIE);
6443                 if (want_cookie) {
6444                         reqsk_free(req);
6445                         return 0;
6446                 }
6447         }
6448         reqsk_put(req);
6449         return 0;
6450
6451 drop_and_release:
6452         dst_release(dst);
6453 drop_and_free:
6454         reqsk_free(req);
6455 drop:
6456         tcp_listendrop(sk);
6457         return 0;
6458 }
6459 EXPORT_SYMBOL(tcp_conn_request);