]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - net/ipv4/tcp_input.c
Merge tag 'drm-misc-next-fixes-2018-08-22' of git://anongit.freedesktop.org/drm/drm...
[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 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 EXPORT_SYMBOL(tcp_enter_quickack_mode);
227
228 /* Send ACKs quickly, if "quick" count is not exhausted
229  * and the session is not interactive.
230  */
231
232 static bool tcp_in_quickack_mode(struct sock *sk)
233 {
234         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
235         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
236
237         return (dst && dst_metric(dst, RTAX_QUICKACK)) ||
238                 (icsk->icsk_ack.quick && !icsk->icsk_ack.pingpong);
239 }
240
241 static void tcp_ecn_queue_cwr(struct tcp_sock *tp)
242 {
243         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
244                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_QUEUE_CWR;
245 }
246
247 static void tcp_ecn_accept_cwr(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
248 {
249         if (tcp_hdr(skb)->cwr)
250                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
251 }
252
253 static void tcp_ecn_withdraw_cwr(struct tcp_sock *tp)
254 {
255         tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
256 }
257
258 static void __tcp_ecn_check_ce(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
259 {
260         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
261
262         switch (TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield & INET_ECN_MASK) {
263         case INET_ECN_NOT_ECT:
264                 /* Funny extension: if ECT is not set on a segment,
265                  * and we already seen ECT on a previous segment,
266                  * it is probably a retransmit.
267                  */
268                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_SEEN)
269                         tcp_enter_quickack_mode(sk, 2);
270                 break;
271         case INET_ECN_CE:
272                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
273                         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_ECN_IS_CE);
274
275                 if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)) {
276                         /* Better not delay acks, sender can have a very low cwnd */
277                         tcp_enter_quickack_mode(sk, 2);
278                         tp->ecn_flags |= TCP_ECN_DEMAND_CWR;
279                 }
280                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
281                 break;
282         default:
283                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
284                         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_ECN_NO_CE);
285                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
286                 break;
287         }
288 }
289
290 static void tcp_ecn_check_ce(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
291 {
292         if (tcp_sk(sk)->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
293                 __tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
294 }
295
296 static void tcp_ecn_rcv_synack(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
297 {
298         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || th->cwr))
299                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
300 }
301
302 static void tcp_ecn_rcv_syn(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
303 {
304         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || !th->cwr))
305                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
306 }
307
308 static bool tcp_ecn_rcv_ecn_echo(const struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
309 {
310         if (th->ece && !th->syn && (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
311                 return true;
312         return false;
313 }
314
315 /* Buffer size and advertised window tuning.
316  *
317  * 1. Tuning sk->sk_sndbuf, when connection enters established state.
318  */
319
320 static void tcp_sndbuf_expand(struct sock *sk)
321 {
322         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
323         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
324         int sndmem, per_mss;
325         u32 nr_segs;
326
327         /* Worst case is non GSO/TSO : each frame consumes one skb
328          * and skb->head is kmalloced using power of two area of memory
329          */
330         per_mss = max_t(u32, tp->rx_opt.mss_clamp, tp->mss_cache) +
331                   MAX_TCP_HEADER +
332                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info));
333
334         per_mss = roundup_pow_of_two(per_mss) +
335                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct sk_buff));
336
337         nr_segs = max_t(u32, TCP_INIT_CWND, tp->snd_cwnd);
338         nr_segs = max_t(u32, nr_segs, tp->reordering + 1);
339
340         /* Fast Recovery (RFC 5681 3.2) :
341          * Cubic needs 1.7 factor, rounded to 2 to include
342          * extra cushion (application might react slowly to EPOLLOUT)
343          */
344         sndmem = ca_ops->sndbuf_expand ? ca_ops->sndbuf_expand(sk) : 2;
345         sndmem *= nr_segs * per_mss;
346
347         if (sk->sk_sndbuf < sndmem)
348                 sk->sk_sndbuf = min(sndmem, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_wmem[2]);
349 }
350
351 /* 2. Tuning advertised window (window_clamp, rcv_ssthresh)
352  *
353  * All tcp_full_space() is split to two parts: "network" buffer, allocated
354  * forward and advertised in receiver window (tp->rcv_wnd) and
355  * "application buffer", required to isolate scheduling/application
356  * latencies from network.
357  * window_clamp is maximal advertised window. It can be less than
358  * tcp_full_space(), in this case tcp_full_space() - window_clamp
359  * is reserved for "application" buffer. The less window_clamp is
360  * the smoother our behaviour from viewpoint of network, but the lower
361  * throughput and the higher sensitivity of the connection to losses. 8)
362  *
363  * rcv_ssthresh is more strict window_clamp used at "slow start"
364  * phase to predict further behaviour of this connection.
365  * It is used for two goals:
366  * - to enforce header prediction at sender, even when application
367  *   requires some significant "application buffer". It is check #1.
368  * - to prevent pruning of receive queue because of misprediction
369  *   of receiver window. Check #2.
370  *
371  * The scheme does not work when sender sends good segments opening
372  * window and then starts to feed us spaghetti. But it should work
373  * in common situations. Otherwise, we have to rely on queue collapsing.
374  */
375
376 /* Slow part of check#2. */
377 static int __tcp_grow_window(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
378 {
379         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
380         /* Optimize this! */
381         int truesize = tcp_win_from_space(sk, skb->truesize) >> 1;
382         int window = tcp_win_from_space(sk, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]) >> 1;
383
384         while (tp->rcv_ssthresh <= window) {
385                 if (truesize <= skb->len)
386                         return 2 * inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss;
387
388                 truesize >>= 1;
389                 window >>= 1;
390         }
391         return 0;
392 }
393
394 static void tcp_grow_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
395 {
396         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
397
398         /* Check #1 */
399         if (tp->rcv_ssthresh < tp->window_clamp &&
400             (int)tp->rcv_ssthresh < tcp_space(sk) &&
401             !tcp_under_memory_pressure(sk)) {
402                 int incr;
403
404                 /* Check #2. Increase window, if skb with such overhead
405                  * will fit to rcvbuf in future.
406                  */
407                 if (tcp_win_from_space(sk, skb->truesize) <= skb->len)
408                         incr = 2 * tp->advmss;
409                 else
410                         incr = __tcp_grow_window(sk, skb);
411
412                 if (incr) {
413                         incr = max_t(int, incr, 2 * skb->len);
414                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh + incr,
415                                                tp->window_clamp);
416                         inet_csk(sk)->icsk_ack.quick |= 1;
417                 }
418         }
419 }
420
421 /* 3. Tuning rcvbuf, when connection enters established state. */
422 static void tcp_fixup_rcvbuf(struct sock *sk)
423 {
424         u32 mss = tcp_sk(sk)->advmss;
425         int rcvmem;
426
427         rcvmem = 2 * SKB_TRUESIZE(mss + MAX_TCP_HEADER) *
428                  tcp_default_init_rwnd(mss);
429
430         /* Dynamic Right Sizing (DRS) has 2 to 3 RTT latency
431          * Allow enough cushion so that sender is not limited by our window
432          */
433         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_moderate_rcvbuf)
434                 rcvmem <<= 2;
435
436         if (sk->sk_rcvbuf < rcvmem)
437                 sk->sk_rcvbuf = min(rcvmem, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
438 }
439
440 /* 4. Try to fixup all. It is made immediately after connection enters
441  *    established state.
442  */
443 void tcp_init_buffer_space(struct sock *sk)
444 {
445         int tcp_app_win = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_app_win;
446         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
447         int maxwin;
448
449         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK))
450                 tcp_fixup_rcvbuf(sk);
451         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK))
452                 tcp_sndbuf_expand(sk);
453
454         tp->rcvq_space.space = tp->rcv_wnd;
455         tcp_mstamp_refresh(tp);
456         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
457         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
458
459         maxwin = tcp_full_space(sk);
460
461         if (tp->window_clamp >= maxwin) {
462                 tp->window_clamp = maxwin;
463
464                 if (tcp_app_win && maxwin > 4 * tp->advmss)
465                         tp->window_clamp = max(maxwin -
466                                                (maxwin >> tcp_app_win),
467                                                4 * tp->advmss);
468         }
469
470         /* Force reservation of one segment. */
471         if (tcp_app_win &&
472             tp->window_clamp > 2 * tp->advmss &&
473             tp->window_clamp + tp->advmss > maxwin)
474                 tp->window_clamp = max(2 * tp->advmss, maxwin - tp->advmss);
475
476         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, tp->window_clamp);
477         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
478 }
479
480 /* 5. Recalculate window clamp after socket hit its memory bounds. */
481 static void tcp_clamp_window(struct sock *sk)
482 {
483         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
484         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
485         struct net *net = sock_net(sk);
486
487         icsk->icsk_ack.quick = 0;
488
489         if (sk->sk_rcvbuf < net->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2] &&
490             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK) &&
491             !tcp_under_memory_pressure(sk) &&
492             sk_memory_allocated(sk) < sk_prot_mem_limits(sk, 0)) {
493                 sk->sk_rcvbuf = min(atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc),
494                                     net->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
495         }
496         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf)
497                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->window_clamp, 2U * tp->advmss);
498 }
499
500 /* Initialize RCV_MSS value.
501  * RCV_MSS is an our guess about MSS used by the peer.
502  * We haven't any direct information about the MSS.
503  * It's better to underestimate the RCV_MSS rather than overestimate.
504  * Overestimations make us ACKing less frequently than needed.
505  * Underestimations are more easy to detect and fix by tcp_measure_rcv_mss().
506  */
507 void tcp_initialize_rcv_mss(struct sock *sk)
508 {
509         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
510         unsigned int hint = min_t(unsigned int, tp->advmss, tp->mss_cache);
511
512         hint = min(hint, tp->rcv_wnd / 2);
513         hint = min(hint, TCP_MSS_DEFAULT);
514         hint = max(hint, TCP_MIN_MSS);
515
516         inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss = hint;
517 }
518 EXPORT_SYMBOL(tcp_initialize_rcv_mss);
519
520 /* Receiver "autotuning" code.
521  *
522  * The algorithm for RTT estimation w/o timestamps is based on
523  * Dynamic Right-Sizing (DRS) by Wu Feng and Mike Fisk of LANL.
524  * <http://public.lanl.gov/radiant/pubs.html#DRS>
525  *
526  * More detail on this code can be found at
527  * <http://staff.psc.edu/jheffner/>,
528  * though this reference is out of date.  A new paper
529  * is pending.
530  */
531 static void tcp_rcv_rtt_update(struct tcp_sock *tp, u32 sample, int win_dep)
532 {
533         u32 new_sample = tp->rcv_rtt_est.rtt_us;
534         long m = sample;
535
536         if (new_sample != 0) {
537                 /* If we sample in larger samples in the non-timestamp
538                  * case, we could grossly overestimate the RTT especially
539                  * with chatty applications or bulk transfer apps which
540                  * are stalled on filesystem I/O.
541                  *
542                  * Also, since we are only going for a minimum in the
543                  * non-timestamp case, we do not smooth things out
544                  * else with timestamps disabled convergence takes too
545                  * long.
546                  */
547                 if (!win_dep) {
548                         m -= (new_sample >> 3);
549                         new_sample += m;
550                 } else {
551                         m <<= 3;
552                         if (m < new_sample)
553                                 new_sample = m;
554                 }
555         } else {
556                 /* No previous measure. */
557                 new_sample = m << 3;
558         }
559
560         tp->rcv_rtt_est.rtt_us = new_sample;
561 }
562
563 static inline void tcp_rcv_rtt_measure(struct tcp_sock *tp)
564 {
565         u32 delta_us;
566
567         if (tp->rcv_rtt_est.time == 0)
568                 goto new_measure;
569         if (before(tp->rcv_nxt, tp->rcv_rtt_est.seq))
570                 return;
571         delta_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcv_rtt_est.time);
572         if (!delta_us)
573                 delta_us = 1;
574         tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 1);
575
576 new_measure:
577         tp->rcv_rtt_est.seq = tp->rcv_nxt + tp->rcv_wnd;
578         tp->rcv_rtt_est.time = tp->tcp_mstamp;
579 }
580
581 static inline void tcp_rcv_rtt_measure_ts(struct sock *sk,
582                                           const struct sk_buff *skb)
583 {
584         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
585
586         if (tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
587             (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq -
588              TCP_SKB_CB(skb)->seq >= inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss)) {
589                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
590                 u32 delta_us;
591
592                 if (!delta)
593                         delta = 1;
594                 delta_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
595                 tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 0);
596         }
597 }
598
599 /*
600  * This function should be called every time data is copied to user space.
601  * It calculates the appropriate TCP receive buffer space.
602  */
603 void tcp_rcv_space_adjust(struct sock *sk)
604 {
605         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
606         u32 copied;
607         int time;
608
609         trace_tcp_rcv_space_adjust(sk);
610
611         tcp_mstamp_refresh(tp);
612         time = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcvq_space.time);
613         if (time < (tp->rcv_rtt_est.rtt_us >> 3) || tp->rcv_rtt_est.rtt_us == 0)
614                 return;
615
616         /* Number of bytes copied to user in last RTT */
617         copied = tp->copied_seq - tp->rcvq_space.seq;
618         if (copied <= tp->rcvq_space.space)
619                 goto new_measure;
620
621         /* A bit of theory :
622          * copied = bytes received in previous RTT, our base window
623          * To cope with packet losses, we need a 2x factor
624          * To cope with slow start, and sender growing its cwin by 100 %
625          * every RTT, we need a 4x factor, because the ACK we are sending
626          * now is for the next RTT, not the current one :
627          * <prev RTT . ><current RTT .. ><next RTT .... >
628          */
629
630         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_moderate_rcvbuf &&
631             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
632                 int rcvmem, rcvbuf;
633                 u64 rcvwin, grow;
634
635                 /* minimal window to cope with packet losses, assuming
636                  * steady state. Add some cushion because of small variations.
637                  */
638                 rcvwin = ((u64)copied << 1) + 16 * tp->advmss;
639
640                 /* Accommodate for sender rate increase (eg. slow start) */
641                 grow = rcvwin * (copied - tp->rcvq_space.space);
642                 do_div(grow, tp->rcvq_space.space);
643                 rcvwin += (grow << 1);
644
645                 rcvmem = SKB_TRUESIZE(tp->advmss + MAX_TCP_HEADER);
646                 while (tcp_win_from_space(sk, rcvmem) < tp->advmss)
647                         rcvmem += 128;
648
649                 do_div(rcvwin, tp->advmss);
650                 rcvbuf = min_t(u64, rcvwin * rcvmem,
651                                sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
652                 if (rcvbuf > sk->sk_rcvbuf) {
653                         sk->sk_rcvbuf = rcvbuf;
654
655                         /* Make the window clamp follow along.  */
656                         tp->window_clamp = tcp_win_from_space(sk, rcvbuf);
657                 }
658         }
659         tp->rcvq_space.space = copied;
660
661 new_measure:
662         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
663         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
664 }
665
666 /* There is something which you must keep in mind when you analyze the
667  * behavior of the tp->ato delayed ack timeout interval.  When a
668  * connection starts up, we want to ack as quickly as possible.  The
669  * problem is that "good" TCP's do slow start at the beginning of data
670  * transmission.  The means that until we send the first few ACK's the
671  * sender will sit on his end and only queue most of his data, because
672  * he can only send snd_cwnd unacked packets at any given time.  For
673  * each ACK we send, he increments snd_cwnd and transmits more of his
674  * queue.  -DaveM
675  */
676 static void tcp_event_data_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
677 {
678         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
679         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
680         u32 now;
681
682         inet_csk_schedule_ack(sk);
683
684         tcp_measure_rcv_mss(sk, skb);
685
686         tcp_rcv_rtt_measure(tp);
687
688         now = tcp_jiffies32;
689
690         if (!icsk->icsk_ack.ato) {
691                 /* The _first_ data packet received, initialize
692                  * delayed ACK engine.
693                  */
694                 tcp_incr_quickack(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
695                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
696         } else {
697                 int m = now - icsk->icsk_ack.lrcvtime;
698
699                 if (m <= TCP_ATO_MIN / 2) {
700                         /* The fastest case is the first. */
701                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + TCP_ATO_MIN / 2;
702                 } else if (m < icsk->icsk_ack.ato) {
703                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + m;
704                         if (icsk->icsk_ack.ato > icsk->icsk_rto)
705                                 icsk->icsk_ack.ato = icsk->icsk_rto;
706                 } else if (m > icsk->icsk_rto) {
707                         /* Too long gap. Apparently sender failed to
708                          * restart window, so that we send ACKs quickly.
709                          */
710                         tcp_incr_quickack(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
711                         sk_mem_reclaim(sk);
712                 }
713         }
714         icsk->icsk_ack.lrcvtime = now;
715
716         tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
717
718         if (skb->len >= 128)
719                 tcp_grow_window(sk, skb);
720 }
721
722 /* Called to compute a smoothed rtt estimate. The data fed to this
723  * routine either comes from timestamps, or from segments that were
724  * known _not_ to have been retransmitted [see Karn/Partridge
725  * Proceedings SIGCOMM 87]. The algorithm is from the SIGCOMM 88
726  * piece by Van Jacobson.
727  * NOTE: the next three routines used to be one big routine.
728  * To save cycles in the RFC 1323 implementation it was better to break
729  * it up into three procedures. -- erics
730  */
731 static void tcp_rtt_estimator(struct sock *sk, long mrtt_us)
732 {
733         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
734         long m = mrtt_us; /* RTT */
735         u32 srtt = tp->srtt_us;
736
737         /*      The following amusing code comes from Jacobson's
738          *      article in SIGCOMM '88.  Note that rtt and mdev
739          *      are scaled versions of rtt and mean deviation.
740          *      This is designed to be as fast as possible
741          *      m stands for "measurement".
742          *
743          *      On a 1990 paper the rto value is changed to:
744          *      RTO = rtt + 4 * mdev
745          *
746          * Funny. This algorithm seems to be very broken.
747          * These formulae increase RTO, when it should be decreased, increase
748          * too slowly, when it should be increased quickly, decrease too quickly
749          * etc. I guess in BSD RTO takes ONE value, so that it is absolutely
750          * does not matter how to _calculate_ it. Seems, it was trap
751          * that VJ failed to avoid. 8)
752          */
753         if (srtt != 0) {
754                 m -= (srtt >> 3);       /* m is now error in rtt est */
755                 srtt += m;              /* rtt = 7/8 rtt + 1/8 new */
756                 if (m < 0) {
757                         m = -m;         /* m is now abs(error) */
758                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
759                         /* This is similar to one of Eifel findings.
760                          * Eifel blocks mdev updates when rtt decreases.
761                          * This solution is a bit different: we use finer gain
762                          * for mdev in this case (alpha*beta).
763                          * Like Eifel it also prevents growth of rto,
764                          * but also it limits too fast rto decreases,
765                          * happening in pure Eifel.
766                          */
767                         if (m > 0)
768                                 m >>= 3;
769                 } else {
770                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
771                 }
772                 tp->mdev_us += m;               /* mdev = 3/4 mdev + 1/4 new */
773                 if (tp->mdev_us > tp->mdev_max_us) {
774                         tp->mdev_max_us = tp->mdev_us;
775                         if (tp->mdev_max_us > tp->rttvar_us)
776                                 tp->rttvar_us = tp->mdev_max_us;
777                 }
778                 if (after(tp->snd_una, tp->rtt_seq)) {
779                         if (tp->mdev_max_us < tp->rttvar_us)
780                                 tp->rttvar_us -= (tp->rttvar_us - tp->mdev_max_us) >> 2;
781                         tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
782                         tp->mdev_max_us = tcp_rto_min_us(sk);
783                 }
784         } else {
785                 /* no previous measure. */
786                 srtt = m << 3;          /* take the measured time to be rtt */
787                 tp->mdev_us = m << 1;   /* make sure rto = 3*rtt */
788                 tp->rttvar_us = max(tp->mdev_us, tcp_rto_min_us(sk));
789                 tp->mdev_max_us = tp->rttvar_us;
790                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
791         }
792         tp->srtt_us = max(1U, srtt);
793 }
794
795 static void tcp_update_pacing_rate(struct sock *sk)
796 {
797         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
798         u64 rate;
799
800         /* set sk_pacing_rate to 200 % of current rate (mss * cwnd / srtt) */
801         rate = (u64)tp->mss_cache * ((USEC_PER_SEC / 100) << 3);
802
803         /* current rate is (cwnd * mss) / srtt
804          * In Slow Start [1], set sk_pacing_rate to 200 % the current rate.
805          * In Congestion Avoidance phase, set it to 120 % the current rate.
806          *
807          * [1] : Normal Slow Start condition is (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh)
808          *       If snd_cwnd >= (tp->snd_ssthresh / 2), we are approaching
809          *       end of slow start and should slow down.
810          */
811         if (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh / 2)
812                 rate *= sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_pacing_ss_ratio;
813         else
814                 rate *= sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_pacing_ca_ratio;
815
816         rate *= max(tp->snd_cwnd, tp->packets_out);
817
818         if (likely(tp->srtt_us))
819                 do_div(rate, tp->srtt_us);
820
821         /* WRITE_ONCE() is needed because sch_fq fetches sk_pacing_rate
822          * without any lock. We want to make sure compiler wont store
823          * intermediate values in this location.
824          */
825         WRITE_ONCE(sk->sk_pacing_rate, min_t(u64, rate,
826                                              sk->sk_max_pacing_rate));
827 }
828
829 /* Calculate rto without backoff.  This is the second half of Van Jacobson's
830  * routine referred to above.
831  */
832 static void tcp_set_rto(struct sock *sk)
833 {
834         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
835         /* Old crap is replaced with new one. 8)
836          *
837          * More seriously:
838          * 1. If rtt variance happened to be less 50msec, it is hallucination.
839          *    It cannot be less due to utterly erratic ACK generation made
840          *    at least by solaris and freebsd. "Erratic ACKs" has _nothing_
841          *    to do with delayed acks, because at cwnd>2 true delack timeout
842          *    is invisible. Actually, Linux-2.4 also generates erratic
843          *    ACKs in some circumstances.
844          */
845         inet_csk(sk)->icsk_rto = __tcp_set_rto(tp);
846
847         /* 2. Fixups made earlier cannot be right.
848          *    If we do not estimate RTO correctly without them,
849          *    all the algo is pure shit and should be replaced
850          *    with correct one. It is exactly, which we pretend to do.
851          */
852
853         /* NOTE: clamping at TCP_RTO_MIN is not required, current algo
854          * guarantees that rto is higher.
855          */
856         tcp_bound_rto(sk);
857 }
858
859 __u32 tcp_init_cwnd(const struct tcp_sock *tp, const struct dst_entry *dst)
860 {
861         __u32 cwnd = (dst ? dst_metric(dst, RTAX_INITCWND) : 0);
862
863         if (!cwnd)
864                 cwnd = TCP_INIT_CWND;
865         return min_t(__u32, cwnd, tp->snd_cwnd_clamp);
866 }
867
868 /* Take a notice that peer is sending D-SACKs */
869 static void tcp_dsack_seen(struct tcp_sock *tp)
870 {
871         tp->rx_opt.sack_ok |= TCP_DSACK_SEEN;
872         tp->rack.dsack_seen = 1;
873 }
874
875 /* It's reordering when higher sequence was delivered (i.e. sacked) before
876  * some lower never-retransmitted sequence ("low_seq"). The maximum reordering
877  * distance is approximated in full-mss packet distance ("reordering").
878  */
879 static void tcp_check_sack_reordering(struct sock *sk, const u32 low_seq,
880                                       const int ts)
881 {
882         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
883         const u32 mss = tp->mss_cache;
884         u32 fack, metric;
885
886         fack = tcp_highest_sack_seq(tp);
887         if (!before(low_seq, fack))
888                 return;
889
890         metric = fack - low_seq;
891         if ((metric > tp->reordering * mss) && mss) {
892 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
893                 pr_debug("Disorder%d %d %u f%u s%u rr%d\n",
894                          tp->rx_opt.sack_ok, inet_csk(sk)->icsk_ca_state,
895                          tp->reordering,
896                          0,
897                          tp->sacked_out,
898                          tp->undo_marker ? tp->undo_retrans : 0);
899 #endif
900                 tp->reordering = min_t(u32, (metric + mss - 1) / mss,
901                                        sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_max_reordering);
902         }
903
904         tp->rack.reord = 1;
905         /* This exciting event is worth to be remembered. 8) */
906         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
907                       ts ? LINUX_MIB_TCPTSREORDER : LINUX_MIB_TCPSACKREORDER);
908 }
909
910 /* This must be called before lost_out is incremented */
911 static void tcp_verify_retransmit_hint(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
912 {
913         if (!tp->retransmit_skb_hint ||
914             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
915                    TCP_SKB_CB(tp->retransmit_skb_hint)->seq))
916                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
917 }
918
919 /* Sum the number of packets on the wire we have marked as lost.
920  * There are two cases we care about here:
921  * a) Packet hasn't been marked lost (nor retransmitted),
922  *    and this is the first loss.
923  * b) Packet has been marked both lost and retransmitted,
924  *    and this means we think it was lost again.
925  */
926 static void tcp_sum_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
927 {
928         __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
929
930         if (!(sacked & TCPCB_LOST) ||
931             ((sacked & TCPCB_LOST) && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)))
932                 tp->lost += tcp_skb_pcount(skb);
933 }
934
935 static void tcp_skb_mark_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
936 {
937         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
938                 tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
939
940                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
941                 tcp_sum_lost(tp, skb);
942                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
943         }
944 }
945
946 void tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
947 {
948         tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
949
950         tcp_sum_lost(tp, skb);
951         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
952                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
953                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
954         }
955 }
956
957 /* This procedure tags the retransmission queue when SACKs arrive.
958  *
959  * We have three tag bits: SACKED(S), RETRANS(R) and LOST(L).
960  * Packets in queue with these bits set are counted in variables
961  * sacked_out, retrans_out and lost_out, correspondingly.
962  *
963  * Valid combinations are:
964  * Tag  InFlight        Description
965  * 0    1               - orig segment is in flight.
966  * S    0               - nothing flies, orig reached receiver.
967  * L    0               - nothing flies, orig lost by net.
968  * R    2               - both orig and retransmit are in flight.
969  * L|R  1               - orig is lost, retransmit is in flight.
970  * S|R  1               - orig reached receiver, retrans is still in flight.
971  * (L|S|R is logically valid, it could occur when L|R is sacked,
972  *  but it is equivalent to plain S and code short-curcuits it to S.
973  *  L|S is logically invalid, it would mean -1 packet in flight 8))
974  *
975  * These 6 states form finite state machine, controlled by the following events:
976  * 1. New ACK (+SACK) arrives. (tcp_sacktag_write_queue())
977  * 2. Retransmission. (tcp_retransmit_skb(), tcp_xmit_retransmit_queue())
978  * 3. Loss detection event of two flavors:
979  *      A. Scoreboard estimator decided the packet is lost.
980  *         A'. Reno "three dupacks" marks head of queue lost.
981  *      B. SACK arrives sacking SND.NXT at the moment, when the
982  *         segment was retransmitted.
983  * 4. D-SACK added new rule: D-SACK changes any tag to S.
984  *
985  * It is pleasant to note, that state diagram turns out to be commutative,
986  * so that we are allowed not to be bothered by order of our actions,
987  * when multiple events arrive simultaneously. (see the function below).
988  *
989  * Reordering detection.
990  * --------------------
991  * Reordering metric is maximal distance, which a packet can be displaced
992  * in packet stream. With SACKs we can estimate it:
993  *
994  * 1. SACK fills old hole and the corresponding segment was not
995  *    ever retransmitted -> reordering. Alas, we cannot use it
996  *    when segment was retransmitted.
997  * 2. The last flaw is solved with D-SACK. D-SACK arrives
998  *    for retransmitted and already SACKed segment -> reordering..
999  * Both of these heuristics are not used in Loss state, when we cannot
1000  * account for retransmits accurately.
1001  *
1002  * SACK block validation.
1003  * ----------------------
1004  *
1005  * SACK block range validation checks that the received SACK block fits to
1006  * the expected sequence limits, i.e., it is between SND.UNA and SND.NXT.
1007  * Note that SND.UNA is not included to the range though being valid because
1008  * it means that the receiver is rather inconsistent with itself reporting
1009  * SACK reneging when it should advance SND.UNA. Such SACK block this is
1010  * perfectly valid, however, in light of RFC2018 which explicitly states
1011  * that "SACK block MUST reflect the newest segment.  Even if the newest
1012  * segment is going to be discarded ...", not that it looks very clever
1013  * in case of head skb. Due to potentional receiver driven attacks, we
1014  * choose to avoid immediate execution of a walk in write queue due to
1015  * reneging and defer head skb's loss recovery to standard loss recovery
1016  * procedure that will eventually trigger (nothing forbids us doing this).
1017  *
1018  * Implements also blockage to start_seq wrap-around. Problem lies in the
1019  * fact that though start_seq (s) is before end_seq (i.e., not reversed),
1020  * there's no guarantee that it will be before snd_nxt (n). The problem
1021  * happens when start_seq resides between end_seq wrap (e_w) and snd_nxt
1022  * wrap (s_w):
1023  *
1024  *         <- outs wnd ->                          <- wrapzone ->
1025  *         u     e      n                         u_w   e_w  s n_w
1026  *         |     |      |                          |     |   |  |
1027  * |<------------+------+----- TCP seqno space --------------+---------->|
1028  * ...-- <2^31 ->|                                           |<--------...
1029  * ...---- >2^31 ------>|                                    |<--------...
1030  *
1031  * Current code wouldn't be vulnerable but it's better still to discard such
1032  * crazy SACK blocks. Doing this check for start_seq alone closes somewhat
1033  * similar case (end_seq after snd_nxt wrap) as earlier reversed check in
1034  * snd_nxt wrap -> snd_una region will then become "well defined", i.e.,
1035  * equal to the ideal case (infinite seqno space without wrap caused issues).
1036  *
1037  * With D-SACK the lower bound is extended to cover sequence space below
1038  * SND.UNA down to undo_marker, which is the last point of interest. Yet
1039  * again, D-SACK block must not to go across snd_una (for the same reason as
1040  * for the normal SACK blocks, explained above). But there all simplicity
1041  * ends, TCP might receive valid D-SACKs below that. As long as they reside
1042  * fully below undo_marker they do not affect behavior in anyway and can
1043  * therefore be safely ignored. In rare cases (which are more or less
1044  * theoretical ones), the D-SACK will nicely cross that boundary due to skb
1045  * fragmentation and packet reordering past skb's retransmission. To consider
1046  * them correctly, the acceptable range must be extended even more though
1047  * the exact amount is rather hard to quantify. However, tp->max_window can
1048  * be used as an exaggerated estimate.
1049  */
1050 static bool tcp_is_sackblock_valid(struct tcp_sock *tp, bool is_dsack,
1051                                    u32 start_seq, u32 end_seq)
1052 {
1053         /* Too far in future, or reversed (interpretation is ambiguous) */
1054         if (after(end_seq, tp->snd_nxt) || !before(start_seq, end_seq))
1055                 return false;
1056
1057         /* Nasty start_seq wrap-around check (see comments above) */
1058         if (!before(start_seq, tp->snd_nxt))
1059                 return false;
1060
1061         /* In outstanding window? ...This is valid exit for D-SACKs too.
1062          * start_seq == snd_una is non-sensical (see comments above)
1063          */
1064         if (after(start_seq, tp->snd_una))
1065                 return true;
1066
1067         if (!is_dsack || !tp->undo_marker)
1068                 return false;
1069
1070         /* ...Then it's D-SACK, and must reside below snd_una completely */
1071         if (after(end_seq, tp->snd_una))
1072                 return false;
1073
1074         if (!before(start_seq, tp->undo_marker))
1075                 return true;
1076
1077         /* Too old */
1078         if (!after(end_seq, tp->undo_marker))
1079                 return false;
1080
1081         /* Undo_marker boundary crossing (overestimates a lot). Known already:
1082          *   start_seq < undo_marker and end_seq >= undo_marker.
1083          */
1084         return !before(start_seq, end_seq - tp->max_window);
1085 }
1086
1087 static bool tcp_check_dsack(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1088                             struct tcp_sack_block_wire *sp, int num_sacks,
1089                             u32 prior_snd_una)
1090 {
1091         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1092         u32 start_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].start_seq);
1093         u32 end_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].end_seq);
1094         bool dup_sack = false;
1095
1096         if (before(start_seq_0, TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq)) {
1097                 dup_sack = true;
1098                 tcp_dsack_seen(tp);
1099                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECV);
1100         } else if (num_sacks > 1) {
1101                 u32 end_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].end_seq);
1102                 u32 start_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].start_seq);
1103
1104                 if (!after(end_seq_0, end_seq_1) &&
1105                     !before(start_seq_0, start_seq_1)) {
1106                         dup_sack = true;
1107                         tcp_dsack_seen(tp);
1108                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
1109                                         LINUX_MIB_TCPDSACKOFORECV);
1110                 }
1111         }
1112
1113         /* D-SACK for already forgotten data... Do dumb counting. */
1114         if (dup_sack && tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1115             !after(end_seq_0, prior_snd_una) &&
1116             after(end_seq_0, tp->undo_marker))
1117                 tp->undo_retrans--;
1118
1119         return dup_sack;
1120 }
1121
1122 struct tcp_sacktag_state {
1123         u32     reord;
1124         /* Timestamps for earliest and latest never-retransmitted segment
1125          * that was SACKed. RTO needs the earliest RTT to stay conservative,
1126          * but congestion control should still get an accurate delay signal.
1127          */
1128         u64     first_sackt;
1129         u64     last_sackt;
1130         struct rate_sample *rate;
1131         int     flag;
1132         unsigned int mss_now;
1133 };
1134
1135 /* Check if skb is fully within the SACK block. In presence of GSO skbs,
1136  * the incoming SACK may not exactly match but we can find smaller MSS
1137  * aligned portion of it that matches. Therefore we might need to fragment
1138  * which may fail and creates some hassle (caller must handle error case
1139  * returns).
1140  *
1141  * FIXME: this could be merged to shift decision code
1142  */
1143 static int tcp_match_skb_to_sack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1144                                   u32 start_seq, u32 end_seq)
1145 {
1146         int err;
1147         bool in_sack;
1148         unsigned int pkt_len;
1149         unsigned int mss;
1150
1151         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1152                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1153
1154         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1 && !in_sack &&
1155             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq)) {
1156                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1157                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1158
1159                 if (!in_sack) {
1160                         pkt_len = start_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1161                         if (pkt_len < mss)
1162                                 pkt_len = mss;
1163                 } else {
1164                         pkt_len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1165                         if (pkt_len < mss)
1166                                 return -EINVAL;
1167                 }
1168
1169                 /* Round if necessary so that SACKs cover only full MSSes
1170                  * and/or the remaining small portion (if present)
1171                  */
1172                 if (pkt_len > mss) {
1173                         unsigned int new_len = (pkt_len / mss) * mss;
1174                         if (!in_sack && new_len < pkt_len)
1175                                 new_len += mss;
1176                         pkt_len = new_len;
1177                 }
1178
1179                 if (pkt_len >= skb->len && !in_sack)
1180                         return 0;
1181
1182                 err = tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
1183                                    pkt_len, mss, GFP_ATOMIC);
1184                 if (err < 0)
1185                         return err;
1186         }
1187
1188         return in_sack;
1189 }
1190
1191 /* Mark the given newly-SACKed range as such, adjusting counters and hints. */
1192 static u8 tcp_sacktag_one(struct sock *sk,
1193                           struct tcp_sacktag_state *state, u8 sacked,
1194                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1195                           int dup_sack, int pcount,
1196                           u64 xmit_time)
1197 {
1198         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1199
1200         /* Account D-SACK for retransmitted packet. */
1201         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1202                 if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1203                     after(end_seq, tp->undo_marker))
1204                         tp->undo_retrans--;
1205                 if ((sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) &&
1206                     before(start_seq, state->reord))
1207                                 state->reord = start_seq;
1208         }
1209
1210         /* Nothing to do; acked frame is about to be dropped (was ACKed). */
1211         if (!after(end_seq, tp->snd_una))
1212                 return sacked;
1213
1214         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
1215                 tcp_rack_advance(tp, sacked, end_seq, xmit_time);
1216
1217                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1218                         /* If the segment is not tagged as lost,
1219                          * we do not clear RETRANS, believing
1220                          * that retransmission is still in flight.
1221                          */
1222                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1223                                 sacked &= ~(TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS);
1224                                 tp->lost_out -= pcount;
1225                                 tp->retrans_out -= pcount;
1226                         }
1227                 } else {
1228                         if (!(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1229                                 /* New sack for not retransmitted frame,
1230                                  * which was in hole. It is reordering.
1231                                  */
1232                                 if (before(start_seq,
1233                                            tcp_highest_sack_seq(tp)) &&
1234                                     before(start_seq, state->reord))
1235                                         state->reord = start_seq;
1236
1237                                 if (!after(end_seq, tp->high_seq))
1238                                         state->flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
1239                                 if (state->first_sackt == 0)
1240                                         state->first_sackt = xmit_time;
1241                                 state->last_sackt = xmit_time;
1242                         }
1243
1244                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1245                                 sacked &= ~TCPCB_LOST;
1246                                 tp->lost_out -= pcount;
1247                         }
1248                 }
1249
1250                 sacked |= TCPCB_SACKED_ACKED;
1251                 state->flag |= FLAG_DATA_SACKED;
1252                 tp->sacked_out += pcount;
1253                 tp->delivered += pcount;  /* Out-of-order packets delivered */
1254
1255                 /* Lost marker hint past SACKed? Tweak RFC3517 cnt */
1256                 if (tp->lost_skb_hint &&
1257                     before(start_seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq))
1258                         tp->lost_cnt_hint += pcount;
1259         }
1260
1261         /* D-SACK. We can detect redundant retransmission in S|R and plain R
1262          * frames and clear it. undo_retrans is decreased above, L|R frames
1263          * are accounted above as well.
1264          */
1265         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)) {
1266                 sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1267                 tp->retrans_out -= pcount;
1268         }
1269
1270         return sacked;
1271 }
1272
1273 /* Shift newly-SACKed bytes from this skb to the immediately previous
1274  * already-SACKed sk_buff. Mark the newly-SACKed bytes as such.
1275  */
1276 static bool tcp_shifted_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *prev,
1277                             struct sk_buff *skb,
1278                             struct tcp_sacktag_state *state,
1279                             unsigned int pcount, int shifted, int mss,
1280                             bool dup_sack)
1281 {
1282         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1283         u32 start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;   /* start of newly-SACKed */
1284         u32 end_seq = start_seq + shifted;      /* end of newly-SACKed */
1285
1286         BUG_ON(!pcount);
1287
1288         /* Adjust counters and hints for the newly sacked sequence
1289          * range but discard the return value since prev is already
1290          * marked. We must tag the range first because the seq
1291          * advancement below implicitly advances
1292          * tcp_highest_sack_seq() when skb is highest_sack.
1293          */
1294         tcp_sacktag_one(sk, state, TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1295                         start_seq, end_seq, dup_sack, pcount,
1296                         skb->skb_mstamp);
1297         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1298
1299         if (skb == tp->lost_skb_hint)
1300                 tp->lost_cnt_hint += pcount;
1301
1302         TCP_SKB_CB(prev)->end_seq += shifted;
1303         TCP_SKB_CB(skb)->seq += shifted;
1304
1305         tcp_skb_pcount_add(prev, pcount);
1306         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) < pcount);
1307         tcp_skb_pcount_add(skb, -pcount);
1308
1309         /* When we're adding to gso_segs == 1, gso_size will be zero,
1310          * in theory this shouldn't be necessary but as long as DSACK
1311          * code can come after this skb later on it's better to keep
1312          * setting gso_size to something.
1313          */
1314         if (!TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size)
1315                 TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size = mss;
1316
1317         /* CHECKME: To clear or not to clear? Mimics normal skb currently */
1318         if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1319                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1320
1321         /* Difference in this won't matter, both ACKed by the same cumul. ACK */
1322         TCP_SKB_CB(prev)->sacked |= (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS);
1323
1324         if (skb->len > 0) {
1325                 BUG_ON(!tcp_skb_pcount(skb));
1326                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTED);
1327                 return false;
1328         }
1329
1330         /* Whole SKB was eaten :-) */
1331
1332         if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
1333                 tp->retransmit_skb_hint = prev;
1334         if (skb == tp->lost_skb_hint) {
1335                 tp->lost_skb_hint = prev;
1336                 tp->lost_cnt_hint -= tcp_skb_pcount(prev);
1337         }
1338
1339         TCP_SKB_CB(prev)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1340         TCP_SKB_CB(prev)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1341         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1342                 TCP_SKB_CB(prev)->end_seq++;
1343
1344         if (skb == tcp_highest_sack(sk))
1345                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1346
1347         tcp_skb_collapse_tstamp(prev, skb);
1348         if (unlikely(TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp))
1349                 TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp = 0;
1350
1351         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
1352
1353         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKMERGED);
1354
1355         return true;
1356 }
1357
1358 /* I wish gso_size would have a bit more sane initialization than
1359  * something-or-zero which complicates things
1360  */
1361 static int tcp_skb_seglen(const struct sk_buff *skb)
1362 {
1363         return tcp_skb_pcount(skb) == 1 ? skb->len : tcp_skb_mss(skb);
1364 }
1365
1366 /* Shifting pages past head area doesn't work */
1367 static int skb_can_shift(const struct sk_buff *skb)
1368 {
1369         return !skb_headlen(skb) && skb_is_nonlinear(skb);
1370 }
1371
1372 /* Try collapsing SACK blocks spanning across multiple skbs to a single
1373  * skb.
1374  */
1375 static struct sk_buff *tcp_shift_skb_data(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1376                                           struct tcp_sacktag_state *state,
1377                                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1378                                           bool dup_sack)
1379 {
1380         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1381         struct sk_buff *prev;
1382         int mss;
1383         int pcount = 0;
1384         int len;
1385         int in_sack;
1386
1387         /* Normally R but no L won't result in plain S */
1388         if (!dup_sack &&
1389             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS)) == TCPCB_SACKED_RETRANS)
1390                 goto fallback;
1391         if (!skb_can_shift(skb))
1392                 goto fallback;
1393         /* This frame is about to be dropped (was ACKed). */
1394         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1395                 goto fallback;
1396
1397         /* Can only happen with delayed DSACK + discard craziness */
1398         prev = skb_rb_prev(skb);
1399         if (!prev)
1400                 goto fallback;
1401
1402         if ((TCP_SKB_CB(prev)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED)
1403                 goto fallback;
1404
1405         if (!tcp_skb_can_collapse_to(prev))
1406                 goto fallback;
1407
1408         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1409                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1410
1411         if (in_sack) {
1412                 len = skb->len;
1413                 pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1414                 mss = tcp_skb_seglen(skb);
1415
1416                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1417                  * drop this restriction as unnecessary
1418                  */
1419                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1420                         goto fallback;
1421         } else {
1422                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq))
1423                         goto noop;
1424                 /* CHECKME: This is non-MSS split case only?, this will
1425                  * cause skipped skbs due to advancing loop btw, original
1426                  * has that feature too
1427                  */
1428                 if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1429                         goto noop;
1430
1431                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1432                 if (!in_sack) {
1433                         /* TODO: head merge to next could be attempted here
1434                          * if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end_seq)),
1435                          * though it might not be worth of the additional hassle
1436                          *
1437                          * ...we can probably just fallback to what was done
1438                          * previously. We could try merging non-SACKed ones
1439                          * as well but it probably isn't going to buy off
1440                          * because later SACKs might again split them, and
1441                          * it would make skb timestamp tracking considerably
1442                          * harder problem.
1443                          */
1444                         goto fallback;
1445                 }
1446
1447                 len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1448                 BUG_ON(len < 0);
1449                 BUG_ON(len > skb->len);
1450
1451                 /* MSS boundaries should be honoured or else pcount will
1452                  * severely break even though it makes things bit trickier.
1453                  * Optimize common case to avoid most of the divides
1454                  */
1455                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1456
1457                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1458                  * drop this restriction as unnecessary
1459                  */
1460                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1461                         goto fallback;
1462
1463                 if (len == mss) {
1464                         pcount = 1;
1465                 } else if (len < mss) {
1466                         goto noop;
1467                 } else {
1468                         pcount = len / mss;
1469                         len = pcount * mss;
1470                 }
1471         }
1472
1473         /* tcp_sacktag_one() won't SACK-tag ranges below snd_una */
1474         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->seq + len, tp->snd_una))
1475                 goto fallback;
1476
1477         if (!skb_shift(prev, skb, len))
1478                 goto fallback;
1479         if (!tcp_shifted_skb(sk, prev, skb, state, pcount, len, mss, dup_sack))
1480                 goto out;
1481
1482         /* Hole filled allows collapsing with the next as well, this is very
1483          * useful when hole on every nth skb pattern happens
1484          */
1485         skb = skb_rb_next(prev);
1486         if (!skb)
1487                 goto out;
1488
1489         if (!skb_can_shift(skb) ||
1490             ((TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED) ||
1491             (mss != tcp_skb_seglen(skb)))
1492                 goto out;
1493
1494         len = skb->len;
1495         if (skb_shift(prev, skb, len)) {
1496                 pcount += tcp_skb_pcount(skb);
1497                 tcp_shifted_skb(sk, prev, skb, state, tcp_skb_pcount(skb),
1498                                 len, mss, 0);
1499         }
1500
1501 out:
1502         return prev;
1503
1504 noop:
1505         return skb;
1506
1507 fallback:
1508         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTFALLBACK);
1509         return NULL;
1510 }
1511
1512 static struct sk_buff *tcp_sacktag_walk(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1513                                         struct tcp_sack_block *next_dup,
1514                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1515                                         u32 start_seq, u32 end_seq,
1516                                         bool dup_sack_in)
1517 {
1518         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1519         struct sk_buff *tmp;
1520
1521         skb_rbtree_walk_from(skb) {
1522                 int in_sack = 0;
1523                 bool dup_sack = dup_sack_in;
1524
1525                 /* queue is in-order => we can short-circuit the walk early */
1526                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq))
1527                         break;
1528
1529                 if (next_dup  &&
1530                     before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, next_dup->end_seq)) {
1531                         in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1532                                                         next_dup->start_seq,
1533                                                         next_dup->end_seq);
1534                         if (in_sack > 0)
1535                                 dup_sack = true;
1536                 }
1537
1538                 /* skb reference here is a bit tricky to get right, since
1539                  * shifting can eat and free both this skb and the next,
1540                  * so not even _safe variant of the loop is enough.
1541                  */
1542                 if (in_sack <= 0) {
1543                         tmp = tcp_shift_skb_data(sk, skb, state,
1544                                                  start_seq, end_seq, dup_sack);
1545                         if (tmp) {
1546                                 if (tmp != skb) {
1547                                         skb = tmp;
1548                                         continue;
1549                                 }
1550
1551                                 in_sack = 0;
1552                         } else {
1553                                 in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1554                                                                 start_seq,
1555                                                                 end_seq);
1556                         }
1557                 }
1558
1559                 if (unlikely(in_sack < 0))
1560                         break;
1561
1562                 if (in_sack) {
1563                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked =
1564                                 tcp_sacktag_one(sk,
1565                                                 state,
1566                                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1567                                                 TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1568                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq,
1569                                                 dup_sack,
1570                                                 tcp_skb_pcount(skb),
1571                                                 skb->skb_mstamp);
1572                         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1573                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1574                                 list_del_init(&skb->tcp_tsorted_anchor);
1575
1576                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1577                                     tcp_highest_sack_seq(tp)))
1578                                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1579                 }
1580         }
1581         return skb;
1582 }
1583
1584 static struct sk_buff *tcp_sacktag_bsearch(struct sock *sk,
1585                                            struct tcp_sacktag_state *state,
1586                                            u32 seq)
1587 {
1588         struct rb_node *parent, **p = &sk->tcp_rtx_queue.rb_node;
1589         struct sk_buff *skb;
1590
1591         while (*p) {
1592                 parent = *p;
1593                 skb = rb_to_skb(parent);
1594                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq)) {
1595                         p = &parent->rb_left;
1596                         continue;
1597                 }
1598                 if (!before(seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
1599                         p = &parent->rb_right;
1600                         continue;
1601                 }
1602                 return skb;
1603         }
1604         return NULL;
1605 }
1606
1607 static struct sk_buff *tcp_sacktag_skip(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1608                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1609                                         u32 skip_to_seq)
1610 {
1611         if (skb && after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, skip_to_seq))
1612                 return skb;
1613
1614         return tcp_sacktag_bsearch(sk, state, skip_to_seq);
1615 }
1616
1617 static struct sk_buff *tcp_maybe_skipping_dsack(struct sk_buff *skb,
1618                                                 struct sock *sk,
1619                                                 struct tcp_sack_block *next_dup,
1620                                                 struct tcp_sacktag_state *state,
1621                                                 u32 skip_to_seq)
1622 {
1623         if (!next_dup)
1624                 return skb;
1625
1626         if (before(next_dup->start_seq, skip_to_seq)) {
1627                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, next_dup->start_seq);
1628                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, NULL, state,
1629                                        next_dup->start_seq, next_dup->end_seq,
1630                                        1);
1631         }
1632
1633         return skb;
1634 }
1635
1636 static int tcp_sack_cache_ok(const struct tcp_sock *tp, const struct tcp_sack_block *cache)
1637 {
1638         return cache < tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1639 }
1640
1641 static int
1642 tcp_sacktag_write_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1643                         u32 prior_snd_una, struct tcp_sacktag_state *state)
1644 {
1645         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1646         const unsigned char *ptr = (skb_transport_header(ack_skb) +
1647                                     TCP_SKB_CB(ack_skb)->sacked);
1648         struct tcp_sack_block_wire *sp_wire = (struct tcp_sack_block_wire *)(ptr+2);
1649         struct tcp_sack_block sp[TCP_NUM_SACKS];
1650         struct tcp_sack_block *cache;
1651         struct sk_buff *skb;
1652         int num_sacks = min(TCP_NUM_SACKS, (ptr[1] - TCPOLEN_SACK_BASE) >> 3);
1653         int used_sacks;
1654         bool found_dup_sack = false;
1655         int i, j;
1656         int first_sack_index;
1657
1658         state->flag = 0;
1659         state->reord = tp->snd_nxt;
1660
1661         if (!tp->sacked_out)
1662                 tcp_highest_sack_reset(sk);
1663
1664         found_dup_sack = tcp_check_dsack(sk, ack_skb, sp_wire,
1665                                          num_sacks, prior_snd_una);
1666         if (found_dup_sack) {
1667                 state->flag |= FLAG_DSACKING_ACK;
1668                 tp->delivered++; /* A spurious retransmission is delivered */
1669         }
1670
1671         /* Eliminate too old ACKs, but take into
1672          * account more or less fresh ones, they can
1673          * contain valid SACK info.
1674          */
1675         if (before(TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq, prior_snd_una - tp->max_window))
1676                 return 0;
1677
1678         if (!tp->packets_out)
1679                 goto out;
1680
1681         used_sacks = 0;
1682         first_sack_index = 0;
1683         for (i = 0; i < num_sacks; i++) {
1684                 bool dup_sack = !i && found_dup_sack;
1685
1686                 sp[used_sacks].start_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].start_seq);
1687                 sp[used_sacks].end_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].end_seq);
1688
1689                 if (!tcp_is_sackblock_valid(tp, dup_sack,
1690                                             sp[used_sacks].start_seq,
1691                                             sp[used_sacks].end_seq)) {
1692                         int mib_idx;
1693
1694                         if (dup_sack) {
1695                                 if (!tp->undo_marker)
1696                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDNOUNDO;
1697                                 else
1698                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDOLD;
1699                         } else {
1700                                 /* Don't count olds caused by ACK reordering */
1701                                 if ((TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq != tp->snd_una) &&
1702                                     !after(sp[used_sacks].end_seq, tp->snd_una))
1703                                         continue;
1704                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKDISCARD;
1705                         }
1706
1707                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
1708                         if (i == 0)
1709                                 first_sack_index = -1;
1710                         continue;
1711                 }
1712
1713                 /* Ignore very old stuff early */
1714                 if (!after(sp[used_sacks].end_seq, prior_snd_una))
1715                         continue;
1716
1717                 used_sacks++;
1718         }
1719
1720         /* order SACK blocks to allow in order walk of the retrans queue */
1721         for (i = used_sacks - 1; i > 0; i--) {
1722                 for (j = 0; j < i; j++) {
1723                         if (after(sp[j].start_seq, sp[j + 1].start_seq)) {
1724                                 swap(sp[j], sp[j + 1]);
1725
1726                                 /* Track where the first SACK block goes to */
1727                                 if (j == first_sack_index)
1728                                         first_sack_index = j + 1;
1729                         }
1730                 }
1731         }
1732
1733         state->mss_now = tcp_current_mss(sk);
1734         skb = NULL;
1735         i = 0;
1736
1737         if (!tp->sacked_out) {
1738                 /* It's already past, so skip checking against it */
1739                 cache = tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1740         } else {
1741                 cache = tp->recv_sack_cache;
1742                 /* Skip empty blocks in at head of the cache */
1743                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !cache->start_seq &&
1744                        !cache->end_seq)
1745                         cache++;
1746         }
1747
1748         while (i < used_sacks) {
1749                 u32 start_seq = sp[i].start_seq;
1750                 u32 end_seq = sp[i].end_seq;
1751                 bool dup_sack = (found_dup_sack && (i == first_sack_index));
1752                 struct tcp_sack_block *next_dup = NULL;
1753
1754                 if (found_dup_sack && ((i + 1) == first_sack_index))
1755                         next_dup = &sp[i + 1];
1756
1757                 /* Skip too early cached blocks */
1758                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) &&
1759                        !before(start_seq, cache->end_seq))
1760                         cache++;
1761
1762                 /* Can skip some work by looking recv_sack_cache? */
1763                 if (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !dup_sack &&
1764                     after(end_seq, cache->start_seq)) {
1765
1766                         /* Head todo? */
1767                         if (before(start_seq, cache->start_seq)) {
1768                                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state,
1769                                                        start_seq);
1770                                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup,
1771                                                        state,
1772                                                        start_seq,
1773                                                        cache->start_seq,
1774                                                        dup_sack);
1775                         }
1776
1777                         /* Rest of the block already fully processed? */
1778                         if (!after(end_seq, cache->end_seq))
1779                                 goto advance_sp;
1780
1781                         skb = tcp_maybe_skipping_dsack(skb, sk, next_dup,
1782                                                        state,
1783                                                        cache->end_seq);
1784
1785                         /* ...tail remains todo... */
1786                         if (tcp_highest_sack_seq(tp) == cache->end_seq) {
1787                                 /* ...but better entrypoint exists! */
1788                                 skb = tcp_highest_sack(sk);
1789                                 if (!skb)
1790                                         break;
1791                                 cache++;
1792                                 goto walk;
1793                         }
1794
1795                         skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, cache->end_seq);
1796                         /* Check overlap against next cached too (past this one already) */
1797                         cache++;
1798                         continue;
1799                 }
1800
1801                 if (!before(start_seq, tcp_highest_sack_seq(tp))) {
1802                         skb = tcp_highest_sack(sk);
1803                         if (!skb)
1804                                 break;
1805                 }
1806                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, start_seq);
1807
1808 walk:
1809                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup, state,
1810                                        start_seq, end_seq, dup_sack);
1811
1812 advance_sp:
1813                 i++;
1814         }
1815
1816         /* Clear the head of the cache sack blocks so we can skip it next time */
1817         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache) - used_sacks; i++) {
1818                 tp->recv_sack_cache[i].start_seq = 0;
1819                 tp->recv_sack_cache[i].end_seq = 0;
1820         }
1821         for (j = 0; j < used_sacks; j++)
1822                 tp->recv_sack_cache[i++] = sp[j];
1823
1824         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss || tp->undo_marker)
1825                 tcp_check_sack_reordering(sk, state->reord, 0);
1826
1827         tcp_verify_left_out(tp);
1828 out:
1829
1830 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
1831         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
1832         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
1833         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
1834         WARN_ON((int)tcp_packets_in_flight(tp) < 0);
1835 #endif
1836         return state->flag;
1837 }
1838
1839 /* Limits sacked_out so that sum with lost_out isn't ever larger than
1840  * packets_out. Returns false if sacked_out adjustement wasn't necessary.
1841  */
1842 static bool tcp_limit_reno_sacked(struct tcp_sock *tp)
1843 {
1844         u32 holes;
1845
1846         holes = max(tp->lost_out, 1U);
1847         holes = min(holes, tp->packets_out);
1848
1849         if ((tp->sacked_out + holes) > tp->packets_out) {
1850                 tp->sacked_out = tp->packets_out - holes;
1851                 return true;
1852         }
1853         return false;
1854 }
1855
1856 /* If we receive more dupacks than we expected counting segments
1857  * in assumption of absent reordering, interpret this as reordering.
1858  * The only another reason could be bug in receiver TCP.
1859  */
1860 static void tcp_check_reno_reordering(struct sock *sk, const int addend)
1861 {
1862         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1863
1864         if (!tcp_limit_reno_sacked(tp))
1865                 return;
1866
1867         tp->reordering = min_t(u32, tp->packets_out + addend,
1868                                sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_max_reordering);
1869         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRENOREORDER);
1870 }
1871
1872 /* Emulate SACKs for SACKless connection: account for a new dupack. */
1873
1874 static void tcp_add_reno_sack(struct sock *sk)
1875 {
1876         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1877         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
1878
1879         tp->sacked_out++;
1880         tcp_check_reno_reordering(sk, 0);
1881         if (tp->sacked_out > prior_sacked)
1882                 tp->delivered++; /* Some out-of-order packet is delivered */
1883         tcp_verify_left_out(tp);
1884 }
1885
1886 /* Account for ACK, ACKing some data in Reno Recovery phase. */
1887
1888 static void tcp_remove_reno_sacks(struct sock *sk, int acked)
1889 {
1890         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1891
1892         if (acked > 0) {
1893                 /* One ACK acked hole. The rest eat duplicate ACKs. */
1894                 tp->delivered += max_t(int, acked - tp->sacked_out, 1);
1895                 if (acked - 1 >= tp->sacked_out)
1896                         tp->sacked_out = 0;
1897                 else
1898                         tp->sacked_out -= acked - 1;
1899         }
1900         tcp_check_reno_reordering(sk, acked);
1901         tcp_verify_left_out(tp);
1902 }
1903
1904 static inline void tcp_reset_reno_sack(struct tcp_sock *tp)
1905 {
1906         tp->sacked_out = 0;
1907 }
1908
1909 void tcp_clear_retrans(struct tcp_sock *tp)
1910 {
1911         tp->retrans_out = 0;
1912         tp->lost_out = 0;
1913         tp->undo_marker = 0;
1914         tp->undo_retrans = -1;
1915         tp->sacked_out = 0;
1916 }
1917
1918 static inline void tcp_init_undo(struct tcp_sock *tp)
1919 {
1920         tp->undo_marker = tp->snd_una;
1921         /* Retransmission still in flight may cause DSACKs later. */
1922         tp->undo_retrans = tp->retrans_out ? : -1;
1923 }
1924
1925 static bool tcp_is_rack(const struct sock *sk)
1926 {
1927         return sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_recovery & TCP_RACK_LOSS_DETECTION;
1928 }
1929
1930 /* If we detect SACK reneging, forget all SACK information
1931  * and reset tags completely, otherwise preserve SACKs. If receiver
1932  * dropped its ofo queue, we will know this due to reneging detection.
1933  */
1934 static void tcp_timeout_mark_lost(struct sock *sk)
1935 {
1936         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1937         struct sk_buff *skb, *head;
1938         bool is_reneg;                  /* is receiver reneging on SACKs? */
1939
1940         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
1941         is_reneg = head && (TCP_SKB_CB(head)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED);
1942         if (is_reneg) {
1943                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSACKRENEGING);
1944                 tp->sacked_out = 0;
1945                 /* Mark SACK reneging until we recover from this loss event. */
1946                 tp->is_sack_reneg = 1;
1947         } else if (tcp_is_reno(tp)) {
1948                 tcp_reset_reno_sack(tp);
1949         }
1950
1951         skb = head;
1952         skb_rbtree_walk_from(skb) {
1953                 if (is_reneg)
1954                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_ACKED;
1955                 else if (tcp_is_rack(sk) && skb != head &&
1956                          tcp_rack_skb_timeout(tp, skb, 0) > 0)
1957                         continue; /* Don't mark recently sent ones lost yet */
1958                 tcp_mark_skb_lost(sk, skb);
1959         }
1960         tcp_verify_left_out(tp);
1961         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
1962 }
1963
1964 /* Enter Loss state. */
1965 void tcp_enter_loss(struct sock *sk)
1966 {
1967         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1968         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1969         struct net *net = sock_net(sk);
1970         bool new_recovery = icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_Recovery;
1971
1972         tcp_timeout_mark_lost(sk);
1973
1974         /* Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window. */
1975         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder ||
1976             !after(tp->high_seq, tp->snd_una) ||
1977             (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss && !icsk->icsk_retransmits)) {
1978                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1979                 tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
1980                 tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
1981                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_LOSS);
1982                 tcp_init_undo(tp);
1983         }
1984         tp->snd_cwnd       = tcp_packets_in_flight(tp) + 1;
1985         tp->snd_cwnd_cnt   = 0;
1986         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1987
1988         /* Timeout in disordered state after receiving substantial DUPACKs
1989          * suggests that the degree of reordering is over-estimated.
1990          */
1991         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder &&
1992             tp->sacked_out >= net->ipv4.sysctl_tcp_reordering)
1993                 tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
1994                                        net->ipv4.sysctl_tcp_reordering);
1995         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
1996         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
1997         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
1998
1999         /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 1: retransmit SND.UNA if no previous
2000          * loss recovery is underway except recurring timeout(s) on
2001          * the same SND.UNA (sec 3.2). Disable F-RTO on path MTU probing
2002          */
2003         tp->frto = net->ipv4.sysctl_tcp_frto &&
2004                    (new_recovery || icsk->icsk_retransmits) &&
2005                    !inet_csk(sk)->icsk_mtup.probe_size;
2006 }
2007
2008 /* If ACK arrived pointing to a remembered SACK, it means that our
2009  * remembered SACKs do not reflect real state of receiver i.e.
2010  * receiver _host_ is heavily congested (or buggy).
2011  *
2012  * To avoid big spurious retransmission bursts due to transient SACK
2013  * scoreboard oddities that look like reneging, we give the receiver a
2014  * little time (max(RTT/2, 10ms)) to send us some more ACKs that will
2015  * restore sanity to the SACK scoreboard. If the apparent reneging
2016  * persists until this RTO then we'll clear the SACK scoreboard.
2017  */
2018 static bool tcp_check_sack_reneging(struct sock *sk, int flag)
2019 {
2020         if (flag & FLAG_SACK_RENEGING) {
2021                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2022                 unsigned long delay = max(usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 4),
2023                                           msecs_to_jiffies(10));
2024
2025                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2026                                           delay, TCP_RTO_MAX);
2027                 return true;
2028         }
2029         return false;
2030 }
2031
2032 /* Heurestics to calculate number of duplicate ACKs. There's no dupACKs
2033  * counter when SACK is enabled (without SACK, sacked_out is used for
2034  * that purpose).
2035  *
2036  * With reordering, holes may still be in flight, so RFC3517 recovery
2037  * uses pure sacked_out (total number of SACKed segments) even though
2038  * it violates the RFC that uses duplicate ACKs, often these are equal
2039  * but when e.g. out-of-window ACKs or packet duplication occurs,
2040  * they differ. Since neither occurs due to loss, TCP should really
2041  * ignore them.
2042  */
2043 static inline int tcp_dupack_heuristics(const struct tcp_sock *tp)
2044 {
2045         return tp->sacked_out + 1;
2046 }
2047
2048 /* Linux NewReno/SACK/ECN state machine.
2049  * --------------------------------------
2050  *
2051  * "Open"       Normal state, no dubious events, fast path.
2052  * "Disorder"   In all the respects it is "Open",
2053  *              but requires a bit more attention. It is entered when
2054  *              we see some SACKs or dupacks. It is split of "Open"
2055  *              mainly to move some processing from fast path to slow one.
2056  * "CWR"        CWND was reduced due to some Congestion Notification event.
2057  *              It can be ECN, ICMP source quench, local device congestion.
2058  * "Recovery"   CWND was reduced, we are fast-retransmitting.
2059  * "Loss"       CWND was reduced due to RTO timeout or SACK reneging.
2060  *
2061  * tcp_fastretrans_alert() is entered:
2062  * - each incoming ACK, if state is not "Open"
2063  * - when arrived ACK is unusual, namely:
2064  *      * SACK
2065  *      * Duplicate ACK.
2066  *      * ECN ECE.
2067  *
2068  * Counting packets in flight is pretty simple.
2069  *
2070  *      in_flight = packets_out - left_out + retrans_out
2071  *
2072  *      packets_out is SND.NXT-SND.UNA counted in packets.
2073  *
2074  *      retrans_out is number of retransmitted segments.
2075  *
2076  *      left_out is number of segments left network, but not ACKed yet.
2077  *
2078  *              left_out = sacked_out + lost_out
2079  *
2080  *     sacked_out: Packets, which arrived to receiver out of order
2081  *                 and hence not ACKed. With SACKs this number is simply
2082  *                 amount of SACKed data. Even without SACKs
2083  *                 it is easy to give pretty reliable estimate of this number,
2084  *                 counting duplicate ACKs.
2085  *
2086  *       lost_out: Packets lost by network. TCP has no explicit
2087  *                 "loss notification" feedback from network (for now).
2088  *                 It means that this number can be only _guessed_.
2089  *                 Actually, it is the heuristics to predict lossage that
2090  *                 distinguishes different algorithms.
2091  *
2092  *      F.e. after RTO, when all the queue is considered as lost,
2093  *      lost_out = packets_out and in_flight = retrans_out.
2094  *
2095  *              Essentially, we have now a few algorithms detecting
2096  *              lost packets.
2097  *
2098  *              If the receiver supports SACK:
2099  *
2100  *              RFC6675/3517: It is the conventional algorithm. A packet is
2101  *              considered lost if the number of higher sequence packets
2102  *              SACKed is greater than or equal the DUPACK thoreshold
2103  *              (reordering). This is implemented in tcp_mark_head_lost and
2104  *              tcp_update_scoreboard.
2105  *
2106  *              RACK (draft-ietf-tcpm-rack-01): it is a newer algorithm
2107  *              (2017-) that checks timing instead of counting DUPACKs.
2108  *              Essentially a packet is considered lost if it's not S/ACKed
2109  *              after RTT + reordering_window, where both metrics are
2110  *              dynamically measured and adjusted. This is implemented in
2111  *              tcp_rack_mark_lost.
2112  *
2113  *              If the receiver does not support SACK:
2114  *
2115  *              NewReno (RFC6582): in Recovery we assume that one segment
2116  *              is lost (classic Reno). While we are in Recovery and
2117  *              a partial ACK arrives, we assume that one more packet
2118  *              is lost (NewReno). This heuristics are the same in NewReno
2119  *              and SACK.
2120  *
2121  * Really tricky (and requiring careful tuning) part of algorithm
2122  * is hidden in functions tcp_time_to_recover() and tcp_xmit_retransmit_queue().
2123  * The first determines the moment _when_ we should reduce CWND and,
2124  * hence, slow down forward transmission. In fact, it determines the moment
2125  * when we decide that hole is caused by loss, rather than by a reorder.
2126  *
2127  * tcp_xmit_retransmit_queue() decides, _what_ we should retransmit to fill
2128  * holes, caused by lost packets.
2129  *
2130  * And the most logically complicated part of algorithm is undo
2131  * heuristics. We detect false retransmits due to both too early
2132  * fast retransmit (reordering) and underestimated RTO, analyzing
2133  * timestamps and D-SACKs. When we detect that some segments were
2134  * retransmitted by mistake and CWND reduction was wrong, we undo
2135  * window reduction and abort recovery phase. This logic is hidden
2136  * inside several functions named tcp_try_undo_<something>.
2137  */
2138
2139 /* This function decides, when we should leave Disordered state
2140  * and enter Recovery phase, reducing congestion window.
2141  *
2142  * Main question: may we further continue forward transmission
2143  * with the same cwnd?
2144  */
2145 static bool tcp_time_to_recover(struct sock *sk, int flag)
2146 {
2147         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2148
2149         /* Trick#1: The loss is proven. */
2150         if (tp->lost_out)
2151                 return true;
2152
2153         /* Not-A-Trick#2 : Classic rule... */
2154         if (!tcp_is_rack(sk) && tcp_dupack_heuristics(tp) > tp->reordering)
2155                 return true;
2156
2157         return false;
2158 }
2159
2160 /* Detect loss in event "A" above by marking head of queue up as lost.
2161  * For non-SACK(Reno) senders, the first "packets" number of segments
2162  * are considered lost. For RFC3517 SACK, a segment is considered lost if it
2163  * has at least tp->reordering SACKed seqments above it; "packets" refers to
2164  * the maximum SACKed segments to pass before reaching this limit.
2165  */
2166 static void tcp_mark_head_lost(struct sock *sk, int packets, int mark_head)
2167 {
2168         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2169         struct sk_buff *skb;
2170         int cnt, oldcnt, lost;
2171         unsigned int mss;
2172         /* Use SACK to deduce losses of new sequences sent during recovery */
2173         const u32 loss_high = tcp_is_sack(tp) ?  tp->snd_nxt : tp->high_seq;
2174
2175         WARN_ON(packets > tp->packets_out);
2176         skb = tp->lost_skb_hint;
2177         if (skb) {
2178                 /* Head already handled? */
2179                 if (mark_head && after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una))
2180                         return;
2181                 cnt = tp->lost_cnt_hint;
2182         } else {
2183                 skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
2184                 cnt = 0;
2185         }
2186
2187         skb_rbtree_walk_from(skb) {
2188                 /* TODO: do this better */
2189                 /* this is not the most efficient way to do this... */
2190                 tp->lost_skb_hint = skb;
2191                 tp->lost_cnt_hint = cnt;
2192
2193                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, loss_high))
2194                         break;
2195
2196                 oldcnt = cnt;
2197                 if (tcp_is_reno(tp) ||
2198                     (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
2199                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
2200
2201                 if (cnt > packets) {
2202                         if (tcp_is_sack(tp) ||
2203                             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) ||
2204                             (oldcnt >= packets))
2205                                 break;
2206
2207                         mss = tcp_skb_mss(skb);
2208                         /* If needed, chop off the prefix to mark as lost. */
2209                         lost = (packets - oldcnt) * mss;
2210                         if (lost < skb->len &&
2211                             tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
2212                                          lost, mss, GFP_ATOMIC) < 0)
2213                                 break;
2214                         cnt = packets;
2215                 }
2216
2217                 tcp_skb_mark_lost(tp, skb);
2218
2219                 if (mark_head)
2220                         break;
2221         }
2222         tcp_verify_left_out(tp);
2223 }
2224
2225 /* Account newly detected lost packet(s) */
2226
2227 static void tcp_update_scoreboard(struct sock *sk, int fast_rexmit)
2228 {
2229         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2230
2231         if (tcp_is_sack(tp)) {
2232                 int sacked_upto = tp->sacked_out - tp->reordering;
2233                 if (sacked_upto >= 0)
2234                         tcp_mark_head_lost(sk, sacked_upto, 0);
2235                 else if (fast_rexmit)
2236                         tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2237         }
2238 }
2239
2240 static bool tcp_tsopt_ecr_before(const struct tcp_sock *tp, u32 when)
2241 {
2242         return tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2243                before(tp->rx_opt.rcv_tsecr, when);
2244 }
2245
2246 /* skb is spurious retransmitted if the returned timestamp echo
2247  * reply is prior to the skb transmission time
2248  */
2249 static bool tcp_skb_spurious_retrans(const struct tcp_sock *tp,
2250                                      const struct sk_buff *skb)
2251 {
2252         return (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS) &&
2253                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tcp_skb_timestamp(skb));
2254 }
2255
2256 /* Nothing was retransmitted or returned timestamp is less
2257  * than timestamp of the first retransmission.
2258  */
2259 static inline bool tcp_packet_delayed(const struct tcp_sock *tp)
2260 {
2261         return !tp->retrans_stamp ||
2262                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tp->retrans_stamp);
2263 }
2264
2265 /* Undo procedures. */
2266
2267 /* We can clear retrans_stamp when there are no retransmissions in the
2268  * window. It would seem that it is trivially available for us in
2269  * tp->retrans_out, however, that kind of assumptions doesn't consider
2270  * what will happen if errors occur when sending retransmission for the
2271  * second time. ...It could the that such segment has only
2272  * TCPCB_EVER_RETRANS set at the present time. It seems that checking
2273  * the head skb is enough except for some reneging corner cases that
2274  * are not worth the effort.
2275  *
2276  * Main reason for all this complexity is the fact that connection dying
2277  * time now depends on the validity of the retrans_stamp, in particular,
2278  * that successive retransmissions of a segment must not advance
2279  * retrans_stamp under any conditions.
2280  */
2281 static bool tcp_any_retrans_done(const struct sock *sk)
2282 {
2283         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2284         struct sk_buff *skb;
2285
2286         if (tp->retrans_out)
2287                 return true;
2288
2289         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
2290         if (unlikely(skb && TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS))
2291                 return true;
2292
2293         return false;
2294 }
2295
2296 static void DBGUNDO(struct sock *sk, const char *msg)
2297 {
2298 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
2299         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2300         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
2301
2302         if (sk->sk_family == AF_INET) {
2303                 pr_debug("Undo %s %pI4/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2304                          msg,
2305                          &inet->inet_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2306                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2307                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2308                          tp->packets_out);
2309         }
2310 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
2311         else if (sk->sk_family == AF_INET6) {
2312                 pr_debug("Undo %s %pI6/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2313                          msg,
2314                          &sk->sk_v6_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2315                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2316                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2317                          tp->packets_out);
2318         }
2319 #endif
2320 #endif
2321 }
2322
2323 static void tcp_undo_cwnd_reduction(struct sock *sk, bool unmark_loss)
2324 {
2325         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2326
2327         if (unmark_loss) {
2328                 struct sk_buff *skb;
2329
2330                 skb_rbtree_walk(skb, &sk->tcp_rtx_queue) {
2331                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2332                 }
2333                 tp->lost_out = 0;
2334                 tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2335         }
2336
2337         if (tp->prior_ssthresh) {
2338                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2339
2340                 tp->snd_cwnd = icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd(sk);
2341
2342                 if (tp->prior_ssthresh > tp->snd_ssthresh) {
2343                         tp->snd_ssthresh = tp->prior_ssthresh;
2344                         tcp_ecn_withdraw_cwr(tp);
2345                 }
2346         }
2347         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2348         tp->undo_marker = 0;
2349         tp->rack.advanced = 1; /* Force RACK to re-exam losses */
2350 }
2351
2352 static inline bool tcp_may_undo(const struct tcp_sock *tp)
2353 {
2354         return tp->undo_marker && (!tp->undo_retrans || tcp_packet_delayed(tp));
2355 }
2356
2357 /* People celebrate: "We love our President!" */
2358 static bool tcp_try_undo_recovery(struct sock *sk)
2359 {
2360         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2361
2362         if (tcp_may_undo(tp)) {
2363                 int mib_idx;
2364
2365                 /* Happy end! We did not retransmit anything
2366                  * or our original transmission succeeded.
2367                  */
2368                 DBGUNDO(sk, inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss ? "loss" : "retrans");
2369                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2370                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
2371                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO;
2372                 else
2373                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFULLUNDO;
2374
2375                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2376         } else if (tp->rack.reo_wnd_persist) {
2377                 tp->rack.reo_wnd_persist--;
2378         }
2379         if (tp->snd_una == tp->high_seq && tcp_is_reno(tp)) {
2380                 /* Hold old state until something *above* high_seq
2381                  * is ACKed. For Reno it is MUST to prevent false
2382                  * fast retransmits (RFC2582). SACK TCP is safe. */
2383                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2384                         tp->retrans_stamp = 0;
2385                 return true;
2386         }
2387         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2388         tp->is_sack_reneg = 0;
2389         return false;
2390 }
2391
2392 /* Try to undo cwnd reduction, because D-SACKs acked all retransmitted data */
2393 static bool tcp_try_undo_dsack(struct sock *sk)
2394 {
2395         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2396
2397         if (tp->undo_marker && !tp->undo_retrans) {
2398                 tp->rack.reo_wnd_persist = min(TCP_RACK_RECOVERY_THRESH,
2399                                                tp->rack.reo_wnd_persist + 1);
2400                 DBGUNDO(sk, "D-SACK");
2401                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2402                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKUNDO);
2403                 return true;
2404         }
2405         return false;
2406 }
2407
2408 /* Undo during loss recovery after partial ACK or using F-RTO. */
2409 static bool tcp_try_undo_loss(struct sock *sk, bool frto_undo)
2410 {
2411         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2412
2413         if (frto_undo || tcp_may_undo(tp)) {
2414                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2415
2416                 DBGUNDO(sk, "partial loss");
2417                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO);
2418                 if (frto_undo)
2419                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2420                                         LINUX_MIB_TCPSPURIOUSRTOS);
2421                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2422                 if (frto_undo || tcp_is_sack(tp)) {
2423                         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2424                         tp->is_sack_reneg = 0;
2425                 }
2426                 return true;
2427         }
2428         return false;
2429 }
2430
2431 /* The cwnd reduction in CWR and Recovery uses the PRR algorithm in RFC 6937.
2432  * It computes the number of packets to send (sndcnt) based on packets newly
2433  * delivered:
2434  *   1) If the packets in flight is larger than ssthresh, PRR spreads the
2435  *      cwnd reductions across a full RTT.
2436  *   2) Otherwise PRR uses packet conservation to send as much as delivered.
2437  *      But when the retransmits are acked without further losses, PRR
2438  *      slow starts cwnd up to ssthresh to speed up the recovery.
2439  */
2440 static void tcp_init_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2441 {
2442         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2443
2444         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2445         tp->tlp_high_seq = 0;
2446         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2447         tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
2448         tp->prr_delivered = 0;
2449         tp->prr_out = 0;
2450         tp->snd_ssthresh = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2451         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2452 }
2453
2454 void tcp_cwnd_reduction(struct sock *sk, int newly_acked_sacked, int flag)
2455 {
2456         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2457         int sndcnt = 0;
2458         int delta = tp->snd_ssthresh - tcp_packets_in_flight(tp);
2459
2460         if (newly_acked_sacked <= 0 || WARN_ON_ONCE(!tp->prior_cwnd))
2461                 return;
2462
2463         tp->prr_delivered += newly_acked_sacked;
2464         if (delta < 0) {
2465                 u64 dividend = (u64)tp->snd_ssthresh * tp->prr_delivered +
2466                                tp->prior_cwnd - 1;
2467                 sndcnt = div_u64(dividend, tp->prior_cwnd) - tp->prr_out;
2468         } else if ((flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED) &&
2469                    !(flag & FLAG_LOST_RETRANS)) {
2470                 sndcnt = min_t(int, delta,
2471                                max_t(int, tp->prr_delivered - tp->prr_out,
2472                                      newly_acked_sacked) + 1);
2473         } else {
2474                 sndcnt = min(delta, newly_acked_sacked);
2475         }
2476         /* Force a fast retransmit upon entering fast recovery */
2477         sndcnt = max(sndcnt, (tp->prr_out ? 0 : 1));
2478         tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + sndcnt;
2479 }
2480
2481 static inline void tcp_end_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2482 {
2483         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2484
2485         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
2486                 return;
2487
2488         /* Reset cwnd to ssthresh in CWR or Recovery (unless it's undone) */
2489         if (tp->snd_ssthresh < TCP_INFINITE_SSTHRESH &&
2490             (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_CWR || tp->undo_marker)) {
2491                 tp->snd_cwnd = tp->snd_ssthresh;
2492                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2493         }
2494         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_COMPLETE_CWR);
2495 }
2496
2497 /* Enter CWR state. Disable cwnd undo since congestion is proven with ECN */
2498 void tcp_enter_cwr(struct sock *sk)
2499 {
2500         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2501
2502         tp->prior_ssthresh = 0;
2503         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
2504                 tp->undo_marker = 0;
2505                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2506                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
2507         }
2508 }
2509 EXPORT_SYMBOL(tcp_enter_cwr);
2510
2511 static void tcp_try_keep_open(struct sock *sk)
2512 {
2513         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2514         int state = TCP_CA_Open;
2515
2516         if (tcp_left_out(tp) || tcp_any_retrans_done(sk))
2517                 state = TCP_CA_Disorder;
2518
2519         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != state) {
2520                 tcp_set_ca_state(sk, state);
2521                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2522         }
2523 }
2524
2525 static void tcp_try_to_open(struct sock *sk, int flag)
2526 {
2527         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2528
2529         tcp_verify_left_out(tp);
2530
2531         if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2532                 tp->retrans_stamp = 0;
2533
2534         if (flag & FLAG_ECE)
2535                 tcp_enter_cwr(sk);
2536
2537         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR) {
2538                 tcp_try_keep_open(sk);
2539         }
2540 }
2541
2542 static void tcp_mtup_probe_failed(struct sock *sk)
2543 {
2544         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2545
2546         icsk->icsk_mtup.search_high = icsk->icsk_mtup.probe_size - 1;
2547         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2548         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPFAIL);
2549 }
2550
2551 static void tcp_mtup_probe_success(struct sock *sk)
2552 {
2553         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2554         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2555
2556         /* FIXME: breaks with very large cwnd */
2557         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2558         tp->snd_cwnd = tp->snd_cwnd *
2559                        tcp_mss_to_mtu(sk, tp->mss_cache) /
2560                        icsk->icsk_mtup.probe_size;
2561         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2562         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2563         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2564
2565         icsk->icsk_mtup.search_low = icsk->icsk_mtup.probe_size;
2566         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2567         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
2568         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPSUCCESS);
2569 }
2570
2571 /* Do a simple retransmit without using the backoff mechanisms in
2572  * tcp_timer. This is used for path mtu discovery.
2573  * The socket is already locked here.
2574  */
2575 void tcp_simple_retransmit(struct sock *sk)
2576 {
2577         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2578         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2579         struct sk_buff *skb;
2580         unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2581
2582         skb_rbtree_walk(skb, &sk->tcp_rtx_queue) {
2583                 if (tcp_skb_seglen(skb) > mss &&
2584                     !(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
2585                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2586                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
2587                                 tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
2588                         }
2589                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
2590                 }
2591         }
2592
2593         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2594
2595         if (!tp->lost_out)
2596                 return;
2597
2598         if (tcp_is_reno(tp))
2599                 tcp_limit_reno_sacked(tp);
2600
2601         tcp_verify_left_out(tp);
2602
2603         /* Don't muck with the congestion window here.
2604          * Reason is that we do not increase amount of _data_
2605          * in network, but units changed and effective
2606          * cwnd/ssthresh really reduced now.
2607          */
2608         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) {
2609                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2610                 tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2611                 tp->prior_ssthresh = 0;
2612                 tp->undo_marker = 0;
2613                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2614         }
2615         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2616 }
2617 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
2618
2619 void tcp_enter_recovery(struct sock *sk, bool ece_ack)
2620 {
2621         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2622         int mib_idx;
2623
2624         if (tcp_is_reno(tp))
2625                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENORECOVERY;
2626         else
2627                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKRECOVERY;
2628
2629         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2630
2631         tp->prior_ssthresh = 0;
2632         tcp_init_undo(tp);
2633
2634         if (!tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
2635                 if (!ece_ack)
2636                         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2637                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2638         }
2639         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Recovery);
2640 }
2641
2642 /* Process an ACK in CA_Loss state. Move to CA_Open if lost data are
2643  * recovered or spurious. Otherwise retransmits more on partial ACKs.
2644  */
2645 static void tcp_process_loss(struct sock *sk, int flag, bool is_dupack,
2646                              int *rexmit)
2647 {
2648         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2649         bool recovered = !before(tp->snd_una, tp->high_seq);
2650
2651         if ((flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED) &&
2652             tcp_try_undo_loss(sk, false))
2653                 return;
2654
2655         if (tp->frto) { /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 (sack enhanced version). */
2656                 /* Step 3.b. A timeout is spurious if not all data are
2657                  * lost, i.e., never-retransmitted data are (s)acked.
2658                  */
2659                 if ((flag & FLAG_ORIG_SACK_ACKED) &&
2660                     tcp_try_undo_loss(sk, true))
2661                         return;
2662
2663                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq)) {
2664                         if (flag & FLAG_DATA_SACKED || is_dupack)
2665                                 tp->frto = 0; /* Step 3.a. loss was real */
2666                 } else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED && !recovered) {
2667                         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2668                         /* Step 2.b. Try send new data (but deferred until cwnd
2669                          * is updated in tcp_ack()). Otherwise fall back to
2670                          * the conventional recovery.
2671                          */
2672                         if (!tcp_write_queue_empty(sk) &&
2673                             after(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt)) {
2674                                 *rexmit = REXMIT_NEW;
2675                                 return;
2676                         }
2677                         tp->frto = 0;
2678                 }
2679         }
2680
2681         if (recovered) {
2682                 /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 2.a and 1st part of step 3.a */
2683                 tcp_try_undo_recovery(sk);
2684                 return;
2685         }
2686         if (tcp_is_reno(tp)) {
2687                 /* A Reno DUPACK means new data in F-RTO step 2.b above are
2688                  * delivered. Lower inflight to clock out (re)tranmissions.
2689                  */
2690                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq) && is_dupack)
2691                         tcp_add_reno_sack(sk);
2692                 else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2693                         tcp_reset_reno_sack(tp);
2694         }
2695         *rexmit = REXMIT_LOST;
2696 }
2697
2698 /* Undo during fast recovery after partial ACK. */
2699 static bool tcp_try_undo_partial(struct sock *sk, u32 prior_snd_una)
2700 {
2701         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2702
2703         if (tp->undo_marker && tcp_packet_delayed(tp)) {
2704                 /* Plain luck! Hole if filled with delayed
2705                  * packet, rather than with a retransmit. Check reordering.
2706                  */
2707                 tcp_check_sack_reordering(sk, prior_snd_una, 1);
2708
2709                 /* We are getting evidence that the reordering degree is higher
2710                  * than we realized. If there are no retransmits out then we
2711                  * can undo. Otherwise we clock out new packets but do not
2712                  * mark more packets lost or retransmit more.
2713                  */
2714                 if (tp->retrans_out)
2715                         return true;
2716
2717                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2718                         tp->retrans_stamp = 0;
2719
2720                 DBGUNDO(sk, "partial recovery");
2721                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2722                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPARTIALUNDO);
2723                 tcp_try_keep_open(sk);
2724                 return true;
2725         }
2726         return false;
2727 }
2728
2729 static void tcp_identify_packet_loss(struct sock *sk, int *ack_flag)
2730 {
2731         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2732
2733         if (tcp_rtx_queue_empty(sk))
2734                 return;
2735
2736         if (unlikely(tcp_is_reno(tp))) {
2737                 tcp_newreno_mark_lost(sk, *ack_flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED);
2738         } else if (tcp_is_rack(sk)) {
2739                 u32 prior_retrans = tp->retrans_out;
2740
2741                 tcp_rack_mark_lost(sk);
2742                 if (prior_retrans > tp->retrans_out)
2743                         *ack_flag |= FLAG_LOST_RETRANS;
2744         }
2745 }
2746
2747 static bool tcp_force_fast_retransmit(struct sock *sk)
2748 {
2749         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2750
2751         return after(tcp_highest_sack_seq(tp),
2752                      tp->snd_una + tp->reordering * tp->mss_cache);
2753 }
2754
2755 /* Process an event, which can update packets-in-flight not trivially.
2756  * Main goal of this function is to calculate new estimate for left_out,
2757  * taking into account both packets sitting in receiver's buffer and
2758  * packets lost by network.
2759  *
2760  * Besides that it updates the congestion state when packet loss or ECN
2761  * is detected. But it does not reduce the cwnd, it is done by the
2762  * congestion control later.
2763  *
2764  * It does _not_ decide what to send, it is made in function
2765  * tcp_xmit_retransmit_queue().
2766  */
2767 static void tcp_fastretrans_alert(struct sock *sk, const u32 prior_snd_una,
2768                                   bool is_dupack, int *ack_flag, int *rexmit)
2769 {
2770         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2771         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2772         int fast_rexmit = 0, flag = *ack_flag;
2773         bool do_lost = is_dupack || ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
2774                                      tcp_force_fast_retransmit(sk));
2775
2776         if (!tp->packets_out && tp->sacked_out)
2777                 tp->sacked_out = 0;
2778
2779         /* Now state machine starts.
2780          * A. ECE, hence prohibit cwnd undoing, the reduction is required. */
2781         if (flag & FLAG_ECE)
2782                 tp->prior_ssthresh = 0;
2783
2784         /* B. In all the states check for reneging SACKs. */
2785         if (tcp_check_sack_reneging(sk, flag))
2786                 return;
2787
2788         /* C. Check consistency of the current state. */
2789         tcp_verify_left_out(tp);
2790
2791         /* D. Check state exit conditions. State can be terminated
2792          *    when high_seq is ACKed. */
2793         if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
2794                 WARN_ON(tp->retrans_out != 0);
2795                 tp->retrans_stamp = 0;
2796         } else if (!before(tp->snd_una, tp->high_seq)) {
2797                 switch (icsk->icsk_ca_state) {
2798                 case TCP_CA_CWR:
2799                         /* CWR is to be held something *above* high_seq
2800                          * is ACKed for CWR bit to reach receiver. */
2801                         if (tp->snd_una != tp->high_seq) {
2802                                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2803                                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2804                         }
2805                         break;
2806
2807                 case TCP_CA_Recovery:
2808                         if (tcp_is_reno(tp))
2809                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2810                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
2811                                 return;
2812                         tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2813                         break;
2814                 }
2815         }
2816
2817         /* E. Process state. */
2818         switch (icsk->icsk_ca_state) {
2819         case TCP_CA_Recovery:
2820                 if (!(flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) {
2821                         if (tcp_is_reno(tp) && is_dupack)
2822                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2823                 } else {
2824                         if (tcp_try_undo_partial(sk, prior_snd_una))
2825                                 return;
2826                         /* Partial ACK arrived. Force fast retransmit. */
2827                         do_lost = tcp_is_reno(tp) ||
2828                                   tcp_force_fast_retransmit(sk);
2829                 }
2830                 if (tcp_try_undo_dsack(sk)) {
2831                         tcp_try_keep_open(sk);
2832                         return;
2833                 }
2834                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
2835                 break;
2836         case TCP_CA_Loss:
2837                 tcp_process_loss(sk, flag, is_dupack, rexmit);
2838                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
2839                 if (!(icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open ||
2840                       (*ack_flag & FLAG_LOST_RETRANS)))
2841                         return;
2842                 /* Change state if cwnd is undone or retransmits are lost */
2843                 /* fall through */
2844         default:
2845                 if (tcp_is_reno(tp)) {
2846                         if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2847                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2848                         if (is_dupack)
2849                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2850                 }
2851
2852                 if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder)
2853                         tcp_try_undo_dsack(sk);
2854
2855                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
2856                 if (!tcp_time_to_recover(sk, flag)) {
2857                         tcp_try_to_open(sk, flag);
2858                         return;
2859                 }
2860
2861                 /* MTU probe failure: don't reduce cwnd */
2862                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR &&
2863                     icsk->icsk_mtup.probe_size &&
2864                     tp->snd_una == tp->mtu_probe.probe_seq_start) {
2865                         tcp_mtup_probe_failed(sk);
2866                         /* Restores the reduction we did in tcp_mtup_probe() */
2867                         tp->snd_cwnd++;
2868                         tcp_simple_retransmit(sk);
2869                         return;
2870                 }
2871
2872                 /* Otherwise enter Recovery state */
2873                 tcp_enter_recovery(sk, (flag & FLAG_ECE));
2874                 fast_rexmit = 1;
2875         }
2876
2877         if (!tcp_is_rack(sk) && do_lost)
2878                 tcp_update_scoreboard(sk, fast_rexmit);
2879         *rexmit = REXMIT_LOST;
2880 }
2881
2882 static void tcp_update_rtt_min(struct sock *sk, u32 rtt_us, const int flag)
2883 {
2884         u32 wlen = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_rtt_wlen * HZ;
2885         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2886
2887         if ((flag & FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED) && rtt_us > tcp_min_rtt(tp)) {
2888                 /* If the remote keeps returning delayed ACKs, eventually
2889                  * the min filter would pick it up and overestimate the
2890                  * prop. delay when it expires. Skip suspected delayed ACKs.
2891                  */
2892                 return;
2893         }
2894         minmax_running_min(&tp->rtt_min, wlen, tcp_jiffies32,
2895                            rtt_us ? : jiffies_to_usecs(1));
2896 }
2897
2898 static bool tcp_ack_update_rtt(struct sock *sk, const int flag,
2899                                long seq_rtt_us, long sack_rtt_us,
2900                                long ca_rtt_us, struct rate_sample *rs)
2901 {
2902         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2903
2904         /* Prefer RTT measured from ACK's timing to TS-ECR. This is because
2905          * broken middle-boxes or peers may corrupt TS-ECR fields. But
2906          * Karn's algorithm forbids taking RTT if some retransmitted data
2907          * is acked (RFC6298).
2908          */
2909         if (seq_rtt_us < 0)
2910                 seq_rtt_us = sack_rtt_us;
2911
2912         /* RTTM Rule: A TSecr value received in a segment is used to
2913          * update the averaged RTT measurement only if the segment
2914          * acknowledges some new data, i.e., only if it advances the
2915          * left edge of the send window.
2916          * See draft-ietf-tcplw-high-performance-00, section 3.3.
2917          */
2918         if (seq_rtt_us < 0 && tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2919             flag & FLAG_ACKED) {
2920                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
2921                 u32 delta_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
2922
2923                 seq_rtt_us = ca_rtt_us = delta_us;
2924         }
2925         rs->rtt_us = ca_rtt_us; /* RTT of last (S)ACKed packet (or -1) */
2926         if (seq_rtt_us < 0)
2927                 return false;
2928
2929         /* ca_rtt_us >= 0 is counting on the invariant that ca_rtt_us is
2930          * always taken together with ACK, SACK, or TS-opts. Any negative
2931          * values will be skipped with the seq_rtt_us < 0 check above.
2932          */
2933         tcp_update_rtt_min(sk, ca_rtt_us, flag);
2934         tcp_rtt_estimator(sk, seq_rtt_us);
2935         tcp_set_rto(sk);
2936
2937         /* RFC6298: only reset backoff on valid RTT measurement. */
2938         inet_csk(sk)->icsk_backoff = 0;
2939         return true;
2940 }
2941
2942 /* Compute time elapsed between (last) SYNACK and the ACK completing 3WHS. */
2943 void tcp_synack_rtt_meas(struct sock *sk, struct request_sock *req)
2944 {
2945         struct rate_sample rs;
2946         long rtt_us = -1L;
2947
2948         if (req && !req->num_retrans && tcp_rsk(req)->snt_synack)
2949                 rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tcp_clock_us(), tcp_rsk(req)->snt_synack);
2950
2951         tcp_ack_update_rtt(sk, FLAG_SYN_ACKED, rtt_us, -1L, rtt_us, &rs);
2952 }
2953
2954
2955 static void tcp_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked)
2956 {
2957         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2958
2959         icsk->icsk_ca_ops->cong_avoid(sk, ack, acked);
2960         tcp_sk(sk)->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2961 }
2962
2963 /* Restart timer after forward progress on connection.
2964  * RFC2988 recommends to restart timer to now+rto.
2965  */
2966 void tcp_rearm_rto(struct sock *sk)
2967 {
2968         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2969         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2970
2971         /* If the retrans timer is currently being used by Fast Open
2972          * for SYN-ACK retrans purpose, stay put.
2973          */
2974         if (tp->fastopen_rsk)
2975                 return;
2976
2977         if (!tp->packets_out) {
2978                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS);
2979         } else {
2980                 u32 rto = inet_csk(sk)->icsk_rto;
2981                 /* Offset the time elapsed after installing regular RTO */
2982                 if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_REO_TIMEOUT ||
2983                     icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
2984                         s64 delta_us = tcp_rto_delta_us(sk);
2985                         /* delta_us may not be positive if the socket is locked
2986                          * when the retrans timer fires and is rescheduled.
2987                          */
2988                         rto = usecs_to_jiffies(max_t(int, delta_us, 1));
2989                 }
2990                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS, rto,
2991                                           TCP_RTO_MAX);
2992         }
2993 }
2994
2995 /* Try to schedule a loss probe; if that doesn't work, then schedule an RTO. */
2996 static void tcp_set_xmit_timer(struct sock *sk)
2997 {
2998         if (!tcp_schedule_loss_probe(sk, true))
2999                 tcp_rearm_rto(sk);
3000 }
3001
3002 /* If we get here, the whole TSO packet has not been acked. */
3003 static u32 tcp_tso_acked(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3004 {
3005         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3006         u32 packets_acked;
3007
3008         BUG_ON(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una));
3009
3010         packets_acked = tcp_skb_pcount(skb);
3011         if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3012                 return 0;
3013         packets_acked -= tcp_skb_pcount(skb);
3014
3015         if (packets_acked) {
3016                 BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) == 0);
3017                 BUG_ON(!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq));
3018         }
3019
3020         return packets_acked;
3021 }
3022
3023 static void tcp_ack_tstamp(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
3024                            u32 prior_snd_una)
3025 {
3026         const struct skb_shared_info *shinfo;
3027
3028         /* Avoid cache line misses to get skb_shinfo() and shinfo->tx_flags */
3029         if (likely(!TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack))
3030                 return;
3031
3032         shinfo = skb_shinfo(skb);
3033         if (!before(shinfo->tskey, prior_snd_una) &&
3034             before(shinfo->tskey, tcp_sk(sk)->snd_una)) {
3035                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3036                         __skb_tstamp_tx(skb, NULL, sk, SCM_TSTAMP_ACK);
3037                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3038         }
3039 }
3040
3041 /* Remove acknowledged frames from the retransmission queue. If our packet
3042  * is before the ack sequence we can discard it as it's confirmed to have
3043  * arrived at the other end.
3044  */
3045 static int tcp_clean_rtx_queue(struct sock *sk, u32 prior_fack,
3046                                u32 prior_snd_una,
3047                                struct tcp_sacktag_state *sack)
3048 {
3049         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3050         u64 first_ackt, last_ackt;
3051         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3052         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
3053         u32 reord = tp->snd_nxt; /* lowest acked un-retx un-sacked seq */
3054         struct sk_buff *skb, *next;
3055         bool fully_acked = true;
3056         long sack_rtt_us = -1L;
3057         long seq_rtt_us = -1L;
3058         long ca_rtt_us = -1L;
3059         u32 pkts_acked = 0;
3060         u32 last_in_flight = 0;
3061         bool rtt_update;
3062         int flag = 0;
3063
3064         first_ackt = 0;
3065
3066         for (skb = skb_rb_first(&sk->tcp_rtx_queue); skb; skb = next) {
3067                 struct tcp_skb_cb *scb = TCP_SKB_CB(skb);
3068                 const u32 start_seq = scb->seq;
3069                 u8 sacked = scb->sacked;
3070                 u32 acked_pcount;
3071
3072                 tcp_ack_tstamp(sk, skb, prior_snd_una);
3073
3074                 /* Determine how many packets and what bytes were acked, tso and else */
3075                 if (after(scb->end_seq, tp->snd_una)) {
3076                         if (tcp_skb_pcount(skb) == 1 ||
3077                             !after(tp->snd_una, scb->seq))
3078                                 break;
3079
3080                         acked_pcount = tcp_tso_acked(sk, skb);
3081                         if (!acked_pcount)
3082                                 break;
3083                         fully_acked = false;
3084                 } else {
3085                         acked_pcount = tcp_skb_pcount(skb);
3086                 }
3087
3088                 if (unlikely(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
3089                         if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
3090                                 tp->retrans_out -= acked_pcount;
3091                         flag |= FLAG_RETRANS_DATA_ACKED;
3092                 } else if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
3093                         last_ackt = skb->skb_mstamp;
3094                         WARN_ON_ONCE(last_ackt == 0);
3095                         if (!first_ackt)
3096                                 first_ackt = last_ackt;
3097
3098                         last_in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight;
3099                         if (before(start_seq, reord))
3100                                 reord = start_seq;
3101                         if (!after(scb->end_seq, tp->high_seq))
3102                                 flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3103                 }
3104
3105                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) {
3106                         tp->sacked_out -= acked_pcount;
3107                 } else if (tcp_is_sack(tp)) {
3108                         tp->delivered += acked_pcount;
3109                         if (!tcp_skb_spurious_retrans(tp, skb))
3110                                 tcp_rack_advance(tp, sacked, scb->end_seq,
3111                                                  skb->skb_mstamp);
3112                 }
3113                 if (sacked & TCPCB_LOST)
3114                         tp->lost_out -= acked_pcount;
3115
3116                 tp->packets_out -= acked_pcount;
3117                 pkts_acked += acked_pcount;
3118                 tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, sack->rate);
3119
3120                 /* Initial outgoing SYN's get put onto the write_queue
3121                  * just like anything else we transmit.  It is not
3122                  * true data, and if we misinform our callers that
3123                  * this ACK acks real data, we will erroneously exit
3124                  * connection startup slow start one packet too
3125                  * quickly.  This is severely frowned upon behavior.
3126                  */
3127                 if (likely(!(scb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
3128                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
3129                 } else {
3130                         flag |= FLAG_SYN_ACKED;
3131                         tp->retrans_stamp = 0;
3132                 }
3133
3134                 if (!fully_acked)
3135                         break;
3136
3137                 next = skb_rb_next(skb);
3138                 if (unlikely(skb == tp->retransmit_skb_hint))
3139                         tp->retransmit_skb_hint = NULL;
3140                 if (unlikely(skb == tp->lost_skb_hint))
3141                         tp->lost_skb_hint = NULL;
3142                 tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3143         }
3144
3145         if (!skb)
3146                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3147
3148         if (likely(between(tp->snd_up, prior_snd_una, tp->snd_una)))
3149                 tp->snd_up = tp->snd_una;
3150
3151         if (skb && (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
3152                 flag |= FLAG_SACK_RENEGING;
3153
3154         if (likely(first_ackt) && !(flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)) {
3155                 seq_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, first_ackt);
3156                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, last_ackt);
3157
3158                 if (pkts_acked == 1 && last_in_flight < tp->mss_cache &&
3159                     last_in_flight && !prior_sacked && fully_acked &&
3160                     sack->rate->prior_delivered + 1 == tp->delivered &&
3161                     !(flag & (FLAG_CA_ALERT | FLAG_SYN_ACKED))) {
3162                         /* Conservatively mark a delayed ACK. It's typically
3163                          * from a lone runt packet over the round trip to
3164                          * a receiver w/o out-of-order or CE events.
3165                          */
3166                         flag |= FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED;
3167                 }
3168         }
3169         if (sack->first_sackt) {
3170                 sack_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->first_sackt);
3171                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->last_sackt);
3172         }
3173         rtt_update = tcp_ack_update_rtt(sk, flag, seq_rtt_us, sack_rtt_us,
3174                                         ca_rtt_us, sack->rate);
3175
3176         if (flag & FLAG_ACKED) {
3177                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3178                 if (unlikely(icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3179                              !after(tp->mtu_probe.probe_seq_end, tp->snd_una))) {
3180                         tcp_mtup_probe_success(sk);
3181                 }
3182
3183                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3184                         tcp_remove_reno_sacks(sk, pkts_acked);
3185
3186                         /* If any of the cumulatively ACKed segments was
3187                          * retransmitted, non-SACK case cannot confirm that
3188                          * progress was due to original transmission due to
3189                          * lack of TCPCB_SACKED_ACKED bits even if some of
3190                          * the packets may have been never retransmitted.
3191                          */
3192                         if (flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)
3193                                 flag &= ~FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3194                 } else {
3195                         int delta;
3196
3197                         /* Non-retransmitted hole got filled? That's reordering */
3198                         if (before(reord, prior_fack))
3199                                 tcp_check_sack_reordering(sk, reord, 0);
3200
3201                         delta = prior_sacked - tp->sacked_out;
3202                         tp->lost_cnt_hint -= min(tp->lost_cnt_hint, delta);
3203                 }
3204         } else if (skb && rtt_update && sack_rtt_us >= 0 &&
3205                    sack_rtt_us > tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, skb->skb_mstamp)) {
3206                 /* Do not re-arm RTO if the sack RTT is measured from data sent
3207                  * after when the head was last (re)transmitted. Otherwise the
3208                  * timeout may continue to extend in loss recovery.
3209                  */
3210                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3211         }
3212
3213         if (icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked) {
3214                 struct ack_sample sample = { .pkts_acked = pkts_acked,
3215                                              .rtt_us = sack->rate->rtt_us,
3216                                              .in_flight = last_in_flight };
3217
3218                 icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked(sk, &sample);
3219         }
3220
3221 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3222         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
3223         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
3224         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
3225         if (!tp->packets_out && tcp_is_sack(tp)) {
3226                 icsk = inet_csk(sk);
3227                 if (tp->lost_out) {
3228                         pr_debug("Leak l=%u %d\n",
3229                                  tp->lost_out, icsk->icsk_ca_state);
3230                         tp->lost_out = 0;
3231                 }
3232                 if (tp->sacked_out) {
3233                         pr_debug("Leak s=%u %d\n",
3234                                  tp->sacked_out, icsk->icsk_ca_state);
3235                         tp->sacked_out = 0;
3236                 }
3237                 if (tp->retrans_out) {
3238                         pr_debug("Leak r=%u %d\n",
3239                                  tp->retrans_out, icsk->icsk_ca_state);
3240                         tp->retrans_out = 0;
3241                 }
3242         }
3243 #endif
3244         return flag;
3245 }
3246
3247 static void tcp_ack_probe(struct sock *sk)
3248 {
3249         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3250         struct sk_buff *head = tcp_send_head(sk);
3251         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3252
3253         /* Was it a usable window open? */
3254         if (!head)
3255                 return;
3256         if (!after(TCP_SKB_CB(head)->end_seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3257                 icsk->icsk_backoff = 0;
3258                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0);
3259                 /* Socket must be waked up by subsequent tcp_data_snd_check().
3260                  * This function is not for random using!
3261                  */
3262         } else {
3263                 unsigned long when = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
3264
3265                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3266                                           when, TCP_RTO_MAX);
3267         }
3268 }
3269
3270 static inline bool tcp_ack_is_dubious(const struct sock *sk, const int flag)
3271 {
3272         return !(flag & FLAG_NOT_DUP) || (flag & FLAG_CA_ALERT) ||
3273                 inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open;
3274 }
3275
3276 /* Decide wheather to run the increase function of congestion control. */
3277 static inline bool tcp_may_raise_cwnd(const struct sock *sk, const int flag)
3278 {
3279         /* If reordering is high then always grow cwnd whenever data is
3280          * delivered regardless of its ordering. Otherwise stay conservative
3281          * and only grow cwnd on in-order delivery (RFC5681). A stretched ACK w/
3282          * new SACK or ECE mark may first advance cwnd here and later reduce
3283          * cwnd in tcp_fastretrans_alert() based on more states.
3284          */
3285         if (tcp_sk(sk)->reordering > sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_reordering)
3286                 return flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS;
3287
3288         return flag & FLAG_DATA_ACKED;
3289 }
3290
3291 /* The "ultimate" congestion control function that aims to replace the rigid
3292  * cwnd increase and decrease control (tcp_cong_avoid,tcp_*cwnd_reduction).
3293  * It's called toward the end of processing an ACK with precise rate
3294  * information. All transmission or retransmission are delayed afterwards.
3295  */
3296 static void tcp_cong_control(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked_sacked,
3297                              int flag, const struct rate_sample *rs)
3298 {
3299         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3300
3301         if (icsk->icsk_ca_ops->cong_control) {
3302                 icsk->icsk_ca_ops->cong_control(sk, rs);
3303                 return;
3304         }
3305
3306         if (tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
3307                 /* Reduce cwnd if state mandates */
3308                 tcp_cwnd_reduction(sk, acked_sacked, flag);
3309         } else if (tcp_may_raise_cwnd(sk, flag)) {
3310                 /* Advance cwnd if state allows */
3311                 tcp_cong_avoid(sk, ack, acked_sacked);
3312         }
3313         tcp_update_pacing_rate(sk);
3314 }
3315
3316 /* Check that window update is acceptable.
3317  * The function assumes that snd_una<=ack<=snd_next.
3318  */
3319 static inline bool tcp_may_update_window(const struct tcp_sock *tp,
3320                                         const u32 ack, const u32 ack_seq,
3321                                         const u32 nwin)
3322 {
3323         return  after(ack, tp->snd_una) ||
3324                 after(ack_seq, tp->snd_wl1) ||
3325                 (ack_seq == tp->snd_wl1 && nwin > tp->snd_wnd);
3326 }
3327
3328 /* If we update tp->snd_una, also update tp->bytes_acked */
3329 static void tcp_snd_una_update(struct tcp_sock *tp, u32 ack)
3330 {
3331         u32 delta = ack - tp->snd_una;
3332
3333         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3334         tp->bytes_acked += delta;
3335         tp->snd_una = ack;
3336 }
3337
3338 /* If we update tp->rcv_nxt, also update tp->bytes_received */
3339 static void tcp_rcv_nxt_update(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3340 {
3341         u32 delta = seq - tp->rcv_nxt;
3342
3343         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3344         tp->bytes_received += delta;
3345         tp->rcv_nxt = seq;
3346 }
3347
3348 /* Update our send window.
3349  *
3350  * Window update algorithm, described in RFC793/RFC1122 (used in linux-2.2
3351  * and in FreeBSD. NetBSD's one is even worse.) is wrong.
3352  */
3353 static int tcp_ack_update_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, u32 ack,
3354                                  u32 ack_seq)
3355 {
3356         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3357         int flag = 0;
3358         u32 nwin = ntohs(tcp_hdr(skb)->window);
3359
3360         if (likely(!tcp_hdr(skb)->syn))
3361                 nwin <<= tp->rx_opt.snd_wscale;
3362
3363         if (tcp_may_update_window(tp, ack, ack_seq, nwin)) {
3364                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3365                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3366
3367                 if (tp->snd_wnd != nwin) {
3368                         tp->snd_wnd = nwin;
3369
3370                         /* Note, it is the only place, where
3371                          * fast path is recovered for sending TCP.
3372                          */
3373                         tp->pred_flags = 0;
3374                         tcp_fast_path_check(sk);
3375
3376                         if (!tcp_write_queue_empty(sk))
3377                                 tcp_slow_start_after_idle_check(sk);
3378
3379                         if (nwin > tp->max_window) {
3380                                 tp->max_window = nwin;
3381                                 tcp_sync_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie);
3382                         }
3383                 }
3384         }
3385
3386         tcp_snd_una_update(tp, ack);
3387
3388         return flag;
3389 }
3390
3391 static bool __tcp_oow_rate_limited(struct net *net, int mib_idx,
3392                                    u32 *last_oow_ack_time)
3393 {
3394         if (*last_oow_ack_time) {
3395                 s32 elapsed = (s32)(tcp_jiffies32 - *last_oow_ack_time);
3396
3397                 if (0 <= elapsed && elapsed < net->ipv4.sysctl_tcp_invalid_ratelimit) {
3398                         NET_INC_STATS(net, mib_idx);
3399                         return true;    /* rate-limited: don't send yet! */
3400                 }
3401         }
3402
3403         *last_oow_ack_time = tcp_jiffies32;
3404
3405         return false;   /* not rate-limited: go ahead, send dupack now! */
3406 }
3407
3408 /* Return true if we're currently rate-limiting out-of-window ACKs and
3409  * thus shouldn't send a dupack right now. We rate-limit dupacks in
3410  * response to out-of-window SYNs or ACKs to mitigate ACK loops or DoS
3411  * attacks that send repeated SYNs or ACKs for the same connection. To
3412  * do this, we do not send a duplicate SYNACK or ACK if the remote
3413  * endpoint is sending out-of-window SYNs or pure ACKs at a high rate.
3414  */
3415 bool tcp_oow_rate_limited(struct net *net, const struct sk_buff *skb,
3416                           int mib_idx, u32 *last_oow_ack_time)
3417 {
3418         /* Data packets without SYNs are not likely part of an ACK loop. */
3419         if ((TCP_SKB_CB(skb)->seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) &&
3420             !tcp_hdr(skb)->syn)
3421                 return false;
3422
3423         return __tcp_oow_rate_limited(net, mib_idx, last_oow_ack_time);
3424 }
3425
3426 /* RFC 5961 7 [ACK Throttling] */
3427 static void tcp_send_challenge_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3428 {
3429         /* unprotected vars, we dont care of overwrites */
3430         static u32 challenge_timestamp;
3431         static unsigned int challenge_count;
3432         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3433         struct net *net = sock_net(sk);
3434         u32 count, now;
3435
3436         /* First check our per-socket dupack rate limit. */
3437         if (__tcp_oow_rate_limited(net,
3438                                    LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDCHALLENGE,
3439                                    &tp->last_oow_ack_time))
3440                 return;
3441
3442         /* Then check host-wide RFC 5961 rate limit. */
3443         now = jiffies / HZ;
3444         if (now != challenge_timestamp) {
3445                 u32 ack_limit = net->ipv4.sysctl_tcp_challenge_ack_limit;
3446                 u32 half = (ack_limit + 1) >> 1;
3447
3448                 challenge_timestamp = now;
3449                 WRITE_ONCE(challenge_count, half + prandom_u32_max(ack_limit));
3450         }
3451         count = READ_ONCE(challenge_count);
3452         if (count > 0) {
3453                 WRITE_ONCE(challenge_count, count - 1);
3454                 NET_INC_STATS(net, LINUX_MIB_TCPCHALLENGEACK);
3455                 tcp_send_ack(sk);
3456         }
3457 }
3458
3459 static void tcp_store_ts_recent(struct tcp_sock *tp)
3460 {
3461         tp->rx_opt.ts_recent = tp->rx_opt.rcv_tsval;
3462         tp->rx_opt.ts_recent_stamp = get_seconds();
3463 }
3464
3465 static void tcp_replace_ts_recent(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3466 {
3467         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && !after(seq, tp->rcv_wup)) {
3468                 /* PAWS bug workaround wrt. ACK frames, the PAWS discard
3469                  * extra check below makes sure this can only happen
3470                  * for pure ACK frames.  -DaveM
3471                  *
3472                  * Not only, also it occurs for expired timestamps.
3473                  */
3474
3475                 if (tcp_paws_check(&tp->rx_opt, 0))
3476                         tcp_store_ts_recent(tp);
3477         }
3478 }
3479
3480 /* This routine deals with acks during a TLP episode.
3481  * We mark the end of a TLP episode on receiving TLP dupack or when
3482  * ack is after tlp_high_seq.
3483  * Ref: loss detection algorithm in draft-dukkipati-tcpm-tcp-loss-probe.
3484  */
3485 static void tcp_process_tlp_ack(struct sock *sk, u32 ack, int flag)
3486 {
3487         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3488
3489         if (before(ack, tp->tlp_high_seq))
3490                 return;
3491
3492         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK) {
3493                 /* This DSACK means original and TLP probe arrived; no loss */
3494                 tp->tlp_high_seq = 0;
3495         } else if (after(ack, tp->tlp_high_seq)) {
3496                 /* ACK advances: there was a loss, so reduce cwnd. Reset
3497                  * tlp_high_seq in tcp_init_cwnd_reduction()
3498                  */
3499                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
3500                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
3501                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
3502                 tcp_try_keep_open(sk);
3503                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
3504                                 LINUX_MIB_TCPLOSSPROBERECOVERY);
3505         } else if (!(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED |
3506                              FLAG_NOT_DUP | FLAG_DATA_SACKED))) {
3507                 /* Pure dupack: original and TLP probe arrived; no loss */
3508                 tp->tlp_high_seq = 0;
3509         }
3510 }
3511
3512 static inline void tcp_in_ack_event(struct sock *sk, u32 flags)
3513 {
3514         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3515
3516         if (icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event)
3517                 icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event(sk, flags);
3518 }
3519
3520 /* Congestion control has updated the cwnd already. So if we're in
3521  * loss recovery then now we do any new sends (for FRTO) or
3522  * retransmits (for CA_Loss or CA_recovery) that make sense.
3523  */
3524 static void tcp_xmit_recovery(struct sock *sk, int rexmit)
3525 {
3526         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3527
3528         if (rexmit == REXMIT_NONE)
3529                 return;
3530
3531         if (unlikely(rexmit == 2)) {
3532                 __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk),
3533                                           TCP_NAGLE_OFF);
3534                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq))
3535                         return;
3536                 tp->frto = 0;
3537         }
3538         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3539 }
3540
3541 /* Returns the number of packets newly acked or sacked by the current ACK */
3542 static u32 tcp_newly_delivered(struct sock *sk, u32 prior_delivered, int flag)
3543 {
3544         const struct net *net = sock_net(sk);
3545         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3546         u32 delivered;
3547
3548         delivered = tp->delivered - prior_delivered;
3549         NET_ADD_STATS(net, LINUX_MIB_TCPDELIVERED, delivered);
3550         if (flag & FLAG_ECE) {
3551                 tp->delivered_ce += delivered;
3552                 NET_ADD_STATS(net, LINUX_MIB_TCPDELIVEREDCE, delivered);
3553         }
3554         return delivered;
3555 }
3556
3557 /* This routine deals with incoming acks, but not outgoing ones. */
3558 static int tcp_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int flag)
3559 {
3560         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3561         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3562         struct tcp_sacktag_state sack_state;
3563         struct rate_sample rs = { .prior_delivered = 0 };
3564         u32 prior_snd_una = tp->snd_una;
3565         bool is_sack_reneg = tp->is_sack_reneg;
3566         u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3567         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3568         bool is_dupack = false;
3569         int prior_packets = tp->packets_out;
3570         u32 delivered = tp->delivered;
3571         u32 lost = tp->lost;
3572         int rexmit = REXMIT_NONE; /* Flag to (re)transmit to recover losses */
3573         u32 prior_fack;
3574
3575         sack_state.first_sackt = 0;
3576         sack_state.rate = &rs;
3577
3578         /* We very likely will need to access rtx queue. */
3579         prefetch(sk->tcp_rtx_queue.rb_node);
3580
3581         /* If the ack is older than previous acks
3582          * then we can probably ignore it.
3583          */
3584         if (before(ack, prior_snd_una)) {
3585                 /* RFC 5961 5.2 [Blind Data Injection Attack].[Mitigation] */
3586                 if (before(ack, prior_snd_una - tp->max_window)) {
3587                         if (!(flag & FLAG_NO_CHALLENGE_ACK))
3588                                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
3589                         return -1;
3590                 }
3591                 goto old_ack;
3592         }
3593
3594         /* If the ack includes data we haven't sent yet, discard
3595          * this segment (RFC793 Section 3.9).
3596          */
3597         if (after(ack, tp->snd_nxt))
3598                 goto invalid_ack;
3599
3600         if (after(ack, prior_snd_una)) {
3601                 flag |= FLAG_SND_UNA_ADVANCED;
3602                 icsk->icsk_retransmits = 0;
3603
3604 #if IS_ENABLED(CONFIG_TLS_DEVICE)
3605                 if (static_branch_unlikely(&clean_acked_data_enabled))
3606                         if (icsk->icsk_clean_acked)
3607                                 icsk->icsk_clean_acked(sk, ack);
3608 #endif
3609         }
3610
3611         prior_fack = tcp_is_sack(tp) ? tcp_highest_sack_seq(tp) : tp->snd_una;
3612         rs.prior_in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
3613
3614         /* ts_recent update must be made after we are sure that the packet
3615          * is in window.
3616          */
3617         if (flag & FLAG_UPDATE_TS_RECENT)
3618                 tcp_replace_ts_recent(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
3619
3620         if (!(flag & FLAG_SLOWPATH) && after(ack, prior_snd_una)) {
3621                 /* Window is constant, pure forward advance.
3622                  * No more checks are required.
3623                  * Note, we use the fact that SND.UNA>=SND.WL2.
3624                  */
3625                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3626                 tcp_snd_una_update(tp, ack);
3627                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3628
3629                 tcp_in_ack_event(sk, CA_ACK_WIN_UPDATE);
3630
3631                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPACKS);
3632         } else {
3633                 u32 ack_ev_flags = CA_ACK_SLOWPATH;
3634
3635                 if (ack_seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
3636                         flag |= FLAG_DATA;
3637                 else
3638                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPUREACKS);
3639
3640                 flag |= tcp_ack_update_window(sk, skb, ack, ack_seq);
3641
3642                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked)
3643                         flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3644                                                         &sack_state);
3645
3646                 if (tcp_ecn_rcv_ecn_echo(tp, tcp_hdr(skb))) {
3647                         flag |= FLAG_ECE;
3648                         ack_ev_flags |= CA_ACK_ECE;
3649                 }
3650
3651                 if (flag & FLAG_WIN_UPDATE)
3652                         ack_ev_flags |= CA_ACK_WIN_UPDATE;
3653
3654                 tcp_in_ack_event(sk, ack_ev_flags);
3655         }
3656
3657         /* We passed data and got it acked, remove any soft error
3658          * log. Something worked...
3659          */
3660         sk->sk_err_soft = 0;
3661         icsk->icsk_probes_out = 0;
3662         tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3663         if (!prior_packets)
3664                 goto no_queue;
3665
3666         /* See if we can take anything off of the retransmit queue. */
3667         flag |= tcp_clean_rtx_queue(sk, prior_fack, prior_snd_una, &sack_state);
3668
3669         tcp_rack_update_reo_wnd(sk, &rs);
3670
3671         if (tp->tlp_high_seq)
3672                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3673         /* If needed, reset TLP/RTO timer; RACK may later override this. */
3674         if (flag & FLAG_SET_XMIT_TIMER)
3675                 tcp_set_xmit_timer(sk);
3676
3677         if (tcp_ack_is_dubious(sk, flag)) {
3678                 is_dupack = !(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED | FLAG_NOT_DUP));
3679                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, is_dupack, &flag,
3680                                       &rexmit);
3681         }
3682
3683         if ((flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) || !(flag & FLAG_NOT_DUP))
3684                 sk_dst_confirm(sk);
3685
3686         delivered = tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3687         lost = tp->lost - lost;                 /* freshly marked lost */
3688         rs.is_ack_delayed = !!(flag & FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED);
3689         tcp_rate_gen(sk, delivered, lost, is_sack_reneg, sack_state.rate);
3690         tcp_cong_control(sk, ack, delivered, flag, sack_state.rate);
3691         tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3692         return 1;
3693
3694 no_queue:
3695         /* If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction. */
3696         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK) {
3697                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, is_dupack, &flag,
3698                                       &rexmit);
3699                 tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3700         }
3701         /* If this ack opens up a zero window, clear backoff.  It was
3702          * being used to time the probes, and is probably far higher than
3703          * it needs to be for normal retransmission.
3704          */
3705         tcp_ack_probe(sk);
3706
3707         if (tp->tlp_high_seq)
3708                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3709         return 1;
3710
3711 invalid_ack:
3712         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u after %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3713         return -1;
3714
3715 old_ack:
3716         /* If data was SACKed, tag it and see if we should send more data.
3717          * If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction.
3718          */
3719         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked) {
3720                 flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3721                                                 &sack_state);
3722                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, is_dupack, &flag,
3723                                       &rexmit);
3724                 tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3725                 tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3726         }
3727
3728         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u before %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3729         return 0;
3730 }
3731
3732 static void tcp_parse_fastopen_option(int len, const unsigned char *cookie,
3733                                       bool syn, struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3734                                       bool exp_opt)
3735 {
3736         /* Valid only in SYN or SYN-ACK with an even length.  */
3737         if (!foc || !syn || len < 0 || (len & 1))
3738                 return;
3739
3740         if (len >= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MIN &&
3741             len <= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MAX)
3742                 memcpy(foc->val, cookie, len);
3743         else if (len != 0)
3744                 len = -1;
3745         foc->len = len;
3746         foc->exp = exp_opt;
3747 }
3748
3749 static void smc_parse_options(const struct tcphdr *th,
3750                               struct tcp_options_received *opt_rx,
3751                               const unsigned char *ptr,
3752                               int opsize)
3753 {
3754 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
3755         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
3756                 if (th->syn && !(opsize & 1) &&
3757                     opsize >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE &&
3758                     get_unaligned_be32(ptr) == TCPOPT_SMC_MAGIC)
3759                         opt_rx->smc_ok = 1;
3760         }
3761 #endif
3762 }
3763
3764 /* Look for tcp options. Normally only called on SYN and SYNACK packets.
3765  * But, this can also be called on packets in the established flow when
3766  * the fast version below fails.
3767  */
3768 void tcp_parse_options(const struct net *net,
3769                        const struct sk_buff *skb,
3770                        struct tcp_options_received *opt_rx, int estab,
3771                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
3772 {
3773         const unsigned char *ptr;
3774         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3775         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
3776
3777         ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
3778         opt_rx->saw_tstamp = 0;
3779
3780         while (length > 0) {
3781                 int opcode = *ptr++;
3782                 int opsize;
3783
3784                 switch (opcode) {
3785                 case TCPOPT_EOL:
3786                         return;
3787                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
3788                         length--;
3789                         continue;
3790                 default:
3791                         opsize = *ptr++;
3792                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
3793                                 return;
3794                         if (opsize > length)
3795                                 return; /* don't parse partial options */
3796                         switch (opcode) {
3797                         case TCPOPT_MSS:
3798                                 if (opsize == TCPOLEN_MSS && th->syn && !estab) {
3799                                         u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
3800                                         if (in_mss) {
3801                                                 if (opt_rx->user_mss &&
3802                                                     opt_rx->user_mss < in_mss)
3803                                                         in_mss = opt_rx->user_mss;
3804                                                 opt_rx->mss_clamp = in_mss;
3805                                         }
3806                                 }
3807                                 break;
3808                         case TCPOPT_WINDOW:
3809                                 if (opsize == TCPOLEN_WINDOW && th->syn &&
3810                                     !estab && net->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling) {
3811                                         __u8 snd_wscale = *(__u8 *)ptr;
3812                                         opt_rx->wscale_ok = 1;
3813                                         if (snd_wscale > TCP_MAX_WSCALE) {
3814                                                 net_info_ratelimited("%s: Illegal window scaling value %d > %u received\n",
3815                                                                      __func__,
3816                                                                      snd_wscale,
3817                                                                      TCP_MAX_WSCALE);
3818                                                 snd_wscale = TCP_MAX_WSCALE;
3819                                         }
3820                                         opt_rx->snd_wscale = snd_wscale;
3821                                 }
3822                                 break;
3823                         case TCPOPT_TIMESTAMP:
3824                                 if ((opsize == TCPOLEN_TIMESTAMP) &&
3825                                     ((estab && opt_rx->tstamp_ok) ||
3826                                      (!estab && net->ipv4.sysctl_tcp_timestamps))) {
3827                                         opt_rx->saw_tstamp = 1;
3828                                         opt_rx->rcv_tsval = get_unaligned_be32(ptr);
3829                                         opt_rx->rcv_tsecr = get_unaligned_be32(ptr + 4);
3830                                 }
3831                                 break;
3832                         case TCPOPT_SACK_PERM:
3833                                 if (opsize == TCPOLEN_SACK_PERM && th->syn &&
3834                                     !estab && net->ipv4.sysctl_tcp_sack) {
3835                                         opt_rx->sack_ok = TCP_SACK_SEEN;
3836                                         tcp_sack_reset(opt_rx);
3837                                 }
3838                                 break;
3839
3840                         case TCPOPT_SACK:
3841                                 if ((opsize >= (TCPOLEN_SACK_BASE + TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)) &&
3842                                    !((opsize - TCPOLEN_SACK_BASE) % TCPOLEN_SACK_PERBLOCK) &&
3843                                    opt_rx->sack_ok) {
3844                                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = (ptr - 2) - (unsigned char *)th;
3845                                 }
3846                                 break;
3847 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3848                         case TCPOPT_MD5SIG:
3849                                 /*
3850                                  * The MD5 Hash has already been
3851                                  * checked (see tcp_v{4,6}_do_rcv()).
3852                                  */
3853                                 break;
3854 #endif
3855                         case TCPOPT_FASTOPEN:
3856                                 tcp_parse_fastopen_option(
3857                                         opsize - TCPOLEN_FASTOPEN_BASE,
3858                                         ptr, th->syn, foc, false);
3859                                 break;
3860
3861                         case TCPOPT_EXP:
3862                                 /* Fast Open option shares code 254 using a
3863                                  * 16 bits magic number.
3864                                  */
3865                                 if (opsize >= TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE &&
3866                                     get_unaligned_be16(ptr) ==
3867                                     TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC)
3868                                         tcp_parse_fastopen_option(opsize -
3869                                                 TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE,
3870                                                 ptr + 2, th->syn, foc, true);
3871                                 else
3872                                         smc_parse_options(th, opt_rx, ptr,
3873                                                           opsize);
3874                                 break;
3875
3876                         }
3877                         ptr += opsize-2;
3878                         length -= opsize;
3879                 }
3880         }
3881 }
3882 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_options);
3883
3884 static bool tcp_parse_aligned_timestamp(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
3885 {
3886         const __be32 *ptr = (const __be32 *)(th + 1);
3887
3888         if (*ptr == htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16)
3889                           | (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) | TCPOLEN_TIMESTAMP)) {
3890                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 1;
3891                 ++ptr;
3892                 tp->rx_opt.rcv_tsval = ntohl(*ptr);
3893                 ++ptr;
3894                 if (*ptr)
3895                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = ntohl(*ptr) - tp->tsoffset;
3896                 else
3897                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = 0;
3898                 return true;
3899         }
3900         return false;
3901 }
3902
3903 /* Fast parse options. This hopes to only see timestamps.
3904  * If it is wrong it falls back on tcp_parse_options().
3905  */
3906 static bool tcp_fast_parse_options(const struct net *net,
3907                                    const struct sk_buff *skb,
3908                                    const struct tcphdr *th, struct tcp_sock *tp)
3909 {
3910         /* In the spirit of fast parsing, compare doff directly to constant
3911          * values.  Because equality is used, short doff can be ignored here.
3912          */
3913         if (th->doff == (sizeof(*th) / 4)) {
3914                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
3915                 return false;
3916         } else if (tp->rx_opt.tstamp_ok &&
3917                    th->doff == ((sizeof(*th) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) / 4)) {
3918                 if (tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
3919                         return true;
3920         }
3921
3922         tcp_parse_options(net, skb, &tp->rx_opt, 1, NULL);
3923         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
3924                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
3925
3926         return true;
3927 }
3928
3929 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3930 /*
3931  * Parse MD5 Signature option
3932  */
3933 const u8 *tcp_parse_md5sig_option(const struct tcphdr *th)
3934 {
3935         int length = (th->doff << 2) - sizeof(*th);
3936         const u8 *ptr = (const u8 *)(th + 1);
3937
3938         /* If not enough data remaining, we can short cut */
3939         while (length >= TCPOLEN_MD5SIG) {
3940                 int opcode = *ptr++;
3941                 int opsize;
3942
3943                 switch (opcode) {
3944                 case TCPOPT_EOL:
3945                         return NULL;
3946                 case TCPOPT_NOP:
3947                         length--;
3948                         continue;
3949                 default:
3950                         opsize = *ptr++;
3951                         if (opsize < 2 || opsize > length)
3952                                 return NULL;
3953                         if (opcode == TCPOPT_MD5SIG)
3954                                 return opsize == TCPOLEN_MD5SIG ? ptr : NULL;
3955                 }
3956                 ptr += opsize - 2;
3957                 length -= opsize;
3958         }
3959         return NULL;
3960 }
3961 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_md5sig_option);
3962 #endif
3963
3964 /* Sorry, PAWS as specified is broken wrt. pure-ACKs -DaveM
3965  *
3966  * It is not fatal. If this ACK does _not_ change critical state (seqs, window)
3967  * it can pass through stack. So, the following predicate verifies that
3968  * this segment is not used for anything but congestion avoidance or
3969  * fast retransmit. Moreover, we even are able to eliminate most of such
3970  * second order effects, if we apply some small "replay" window (~RTO)
3971  * to timestamp space.
3972  *
3973  * All these measures still do not guarantee that we reject wrapped ACKs
3974  * on networks with high bandwidth, when sequence space is recycled fastly,
3975  * but it guarantees that such events will be very rare and do not affect
3976  * connection seriously. This doesn't look nice, but alas, PAWS is really
3977  * buggy extension.
3978  *
3979  * [ Later note. Even worse! It is buggy for segments _with_ data. RFC
3980  * states that events when retransmit arrives after original data are rare.
3981  * It is a blatant lie. VJ forgot about fast retransmit! 8)8) It is
3982  * the biggest problem on large power networks even with minor reordering.
3983  * OK, let's give it small replay window. If peer clock is even 1hz, it is safe
3984  * up to bandwidth of 18Gigabit/sec. 8) ]
3985  */
3986
3987 static int tcp_disordered_ack(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3988 {
3989         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3990         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3991         u32 seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3992         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3993
3994         return (/* 1. Pure ACK with correct sequence number. */
3995                 (th->ack && seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq && seq == tp->rcv_nxt) &&
3996
3997                 /* 2. ... and duplicate ACK. */
3998                 ack == tp->snd_una &&
3999
4000                 /* 3. ... and does not update window. */
4001                 !tcp_may_update_window(tp, ack, seq, ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale) &&
4002
4003                 /* 4. ... and sits in replay window. */
4004                 (s32)(tp->rx_opt.ts_recent - tp->rx_opt.rcv_tsval) <= (inet_csk(sk)->icsk_rto * 1024) / HZ);
4005 }
4006
4007 static inline bool tcp_paws_discard(const struct sock *sk,
4008                                    const struct sk_buff *skb)
4009 {
4010         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4011
4012         return !tcp_paws_check(&tp->rx_opt, TCP_PAWS_WINDOW) &&
4013                !tcp_disordered_ack(sk, skb);
4014 }
4015
4016 /* Check segment sequence number for validity.
4017  *
4018  * Segment controls are considered valid, if the segment
4019  * fits to the window after truncation to the window. Acceptability
4020  * of data (and SYN, FIN, of course) is checked separately.
4021  * See tcp_data_queue(), for example.
4022  *
4023  * Also, controls (RST is main one) are accepted using RCV.WUP instead
4024  * of RCV.NXT. Peer still did not advance his SND.UNA when we
4025  * delayed ACK, so that hisSND.UNA<=ourRCV.WUP.
4026  * (borrowed from freebsd)
4027  */
4028
4029 static inline bool tcp_sequence(const struct tcp_sock *tp, u32 seq, u32 end_seq)
4030 {
4031         return  !before(end_seq, tp->rcv_wup) &&
4032                 !after(seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp));
4033 }
4034
4035 /* When we get a reset we do this. */
4036 void tcp_reset(struct sock *sk)
4037 {
4038         trace_tcp_receive_reset(sk);
4039
4040         /* We want the right error as BSD sees it (and indeed as we do). */
4041         switch (sk->sk_state) {
4042         case TCP_SYN_SENT:
4043                 sk->sk_err = ECONNREFUSED;
4044                 break;
4045         case TCP_CLOSE_WAIT:
4046                 sk->sk_err = EPIPE;
4047                 break;
4048         case TCP_CLOSE:
4049                 return;
4050         default:
4051                 sk->sk_err = ECONNRESET;
4052         }
4053         /* This barrier is coupled with smp_rmb() in tcp_poll() */
4054         smp_wmb();
4055
4056         tcp_write_queue_purge(sk);
4057         tcp_done(sk);
4058
4059         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4060                 sk->sk_error_report(sk);
4061 }
4062
4063 /*
4064  *      Process the FIN bit. This now behaves as it is supposed to work
4065  *      and the FIN takes effect when it is validly part of sequence
4066  *      space. Not before when we get holes.
4067  *
4068  *      If we are ESTABLISHED, a received fin moves us to CLOSE-WAIT
4069  *      (and thence onto LAST-ACK and finally, CLOSE, we never enter
4070  *      TIME-WAIT)
4071  *
4072  *      If we are in FINWAIT-1, a received FIN indicates simultaneous
4073  *      close and we go into CLOSING (and later onto TIME-WAIT)
4074  *
4075  *      If we are in FINWAIT-2, a received FIN moves us to TIME-WAIT.
4076  */
4077 void tcp_fin(struct sock *sk)
4078 {
4079         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4080
4081         inet_csk_schedule_ack(sk);
4082
4083         sk->sk_shutdown |= RCV_SHUTDOWN;
4084         sock_set_flag(sk, SOCK_DONE);
4085
4086         switch (sk->sk_state) {
4087         case TCP_SYN_RECV:
4088         case TCP_ESTABLISHED:
4089                 /* Move to CLOSE_WAIT */
4090                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSE_WAIT);
4091                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 1;
4092                 break;
4093
4094         case TCP_CLOSE_WAIT:
4095         case TCP_CLOSING:
4096                 /* Received a retransmission of the FIN, do
4097                  * nothing.
4098                  */
4099                 break;
4100         case TCP_LAST_ACK:
4101                 /* RFC793: Remain in the LAST-ACK state. */
4102                 break;
4103
4104         case TCP_FIN_WAIT1:
4105                 /* This case occurs when a simultaneous close
4106                  * happens, we must ack the received FIN and
4107                  * enter the CLOSING state.
4108                  */
4109                 tcp_send_ack(sk);
4110                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSING);
4111                 break;
4112         case TCP_FIN_WAIT2:
4113                 /* Received a FIN -- send ACK and enter TIME_WAIT. */
4114                 tcp_send_ack(sk);
4115                 tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
4116                 break;
4117         default:
4118                 /* Only TCP_LISTEN and TCP_CLOSE are left, in these
4119                  * cases we should never reach this piece of code.
4120                  */
4121                 pr_err("%s: Impossible, sk->sk_state=%d\n",
4122                        __func__, sk->sk_state);
4123                 break;
4124         }
4125
4126         /* It _is_ possible, that we have something out-of-order _after_ FIN.
4127          * Probably, we should reset in this case. For now drop them.
4128          */
4129         skb_rbtree_purge(&tp->out_of_order_queue);
4130         if (tcp_is_sack(tp))
4131                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4132         sk_mem_reclaim(sk);
4133
4134         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
4135                 sk->sk_state_change(sk);
4136
4137                 /* Do not send POLL_HUP for half duplex close. */
4138                 if (sk->sk_shutdown == SHUTDOWN_MASK ||
4139                     sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4140                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_HUP);
4141                 else
4142                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
4143         }
4144 }
4145
4146 static inline bool tcp_sack_extend(struct tcp_sack_block *sp, u32 seq,
4147                                   u32 end_seq)
4148 {
4149         if (!after(seq, sp->end_seq) && !after(sp->start_seq, end_seq)) {
4150                 if (before(seq, sp->start_seq))
4151                         sp->start_seq = seq;
4152                 if (after(end_seq, sp->end_seq))
4153                         sp->end_seq = end_seq;
4154                 return true;
4155         }
4156         return false;
4157 }
4158
4159 static void tcp_dsack_set(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4160 {
4161         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4162
4163         if (tcp_is_sack(tp) && sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_dsack) {
4164                 int mib_idx;
4165
4166                 if (before(seq, tp->rcv_nxt))
4167                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOLDSENT;
4168                 else
4169                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOFOSENT;
4170
4171                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
4172
4173                 tp->rx_opt.dsack = 1;
4174                 tp->duplicate_sack[0].start_seq = seq;
4175                 tp->duplicate_sack[0].end_seq = end_seq;
4176         }
4177 }
4178
4179 static void tcp_dsack_extend(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4180 {
4181         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4182
4183         if (!tp->rx_opt.dsack)
4184                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4185         else
4186                 tcp_sack_extend(tp->duplicate_sack, seq, end_seq);
4187 }
4188
4189 static void tcp_send_dupack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4190 {
4191         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4192
4193         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
4194             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4195                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4196                 tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
4197
4198                 if (tcp_is_sack(tp) && sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_dsack) {
4199                         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4200
4201                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))
4202                                 end_seq = tp->rcv_nxt;
4203                         tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq);
4204                 }
4205         }
4206
4207         tcp_send_ack(sk);
4208 }
4209
4210 /* These routines update the SACK block as out-of-order packets arrive or
4211  * in-order packets close up the sequence space.
4212  */
4213 static void tcp_sack_maybe_coalesce(struct tcp_sock *tp)
4214 {
4215         int this_sack;
4216         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4217         struct tcp_sack_block *swalk = sp + 1;
4218
4219         /* See if the recent change to the first SACK eats into
4220          * or hits the sequence space of other SACK blocks, if so coalesce.
4221          */
4222         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;) {
4223                 if (tcp_sack_extend(sp, swalk->start_seq, swalk->end_seq)) {
4224                         int i;
4225
4226                         /* Zap SWALK, by moving every further SACK up by one slot.
4227                          * Decrease num_sacks.
4228                          */
4229                         tp->rx_opt.num_sacks--;
4230                         for (i = this_sack; i < tp->rx_opt.num_sacks; i++)
4231                                 sp[i] = sp[i + 1];
4232                         continue;
4233                 }
4234                 this_sack++, swalk++;
4235         }
4236 }
4237
4238 static void tcp_sack_new_ofo_skb(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4239 {
4240         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4241         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4242         int cur_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4243         int this_sack;
4244
4245         if (!cur_sacks)
4246                 goto new_sack;
4247
4248         for (this_sack = 0; this_sack < cur_sacks; this_sack++, sp++) {
4249                 if (tcp_sack_extend(sp, seq, end_seq)) {
4250                         /* Rotate this_sack to the first one. */
4251                         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4252                                 swap(*sp, *(sp - 1));
4253                         if (cur_sacks > 1)
4254                                 tcp_sack_maybe_coalesce(tp);
4255                         return;
4256                 }
4257         }
4258
4259         /* Could not find an adjacent existing SACK, build a new one,
4260          * put it at the front, and shift everyone else down.  We
4261          * always know there is at least one SACK present already here.
4262          *
4263          * If the sack array is full, forget about the last one.
4264          */
4265         if (this_sack >= TCP_NUM_SACKS) {
4266                 if (tp->compressed_ack)
4267                         tcp_send_ack(sk);
4268                 this_sack--;
4269                 tp->rx_opt.num_sacks--;
4270                 sp--;
4271         }
4272         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4273                 *sp = *(sp - 1);
4274
4275 new_sack:
4276         /* Build the new head SACK, and we're done. */
4277         sp->start_seq = seq;
4278         sp->end_seq = end_seq;
4279         tp->rx_opt.num_sacks++;
4280 }
4281
4282 /* RCV.NXT advances, some SACKs should be eaten. */
4283
4284 static void tcp_sack_remove(struct tcp_sock *tp)
4285 {
4286         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4287         int num_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4288         int this_sack;
4289
4290         /* Empty ofo queue, hence, all the SACKs are eaten. Clear. */
4291         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4292                 tp->rx_opt.num_sacks = 0;
4293                 return;
4294         }
4295
4296         for (this_sack = 0; this_sack < num_sacks;) {
4297                 /* Check if the start of the sack is covered by RCV.NXT. */
4298                 if (!before(tp->rcv_nxt, sp->start_seq)) {
4299                         int i;
4300
4301                         /* RCV.NXT must cover all the block! */
4302                         WARN_ON(before(tp->rcv_nxt, sp->end_seq));
4303
4304                         /* Zap this SACK, by moving forward any other SACKS. */
4305                         for (i = this_sack+1; i < num_sacks; i++)
4306                                 tp->selective_acks[i-1] = tp->selective_acks[i];
4307                         num_sacks--;
4308                         continue;
4309                 }
4310                 this_sack++;
4311                 sp++;
4312         }
4313         tp->rx_opt.num_sacks = num_sacks;
4314 }
4315
4316 /**
4317  * tcp_try_coalesce - try to merge skb to prior one
4318  * @sk: socket
4319  * @dest: destination queue
4320  * @to: prior buffer
4321  * @from: buffer to add in queue
4322  * @fragstolen: pointer to boolean
4323  *
4324  * Before queueing skb @from after @to, try to merge them
4325  * to reduce overall memory use and queue lengths, if cost is small.
4326  * Packets in ofo or receive queues can stay a long time.
4327  * Better try to coalesce them right now to avoid future collapses.
4328  * Returns true if caller should free @from instead of queueing it
4329  */
4330 static bool tcp_try_coalesce(struct sock *sk,
4331                              struct sk_buff *to,
4332                              struct sk_buff *from,
4333                              bool *fragstolen)
4334 {
4335         int delta;
4336
4337         *fragstolen = false;
4338
4339         /* Its possible this segment overlaps with prior segment in queue */
4340         if (TCP_SKB_CB(from)->seq != TCP_SKB_CB(to)->end_seq)
4341                 return false;
4342
4343         if (!skb_try_coalesce(to, from, fragstolen, &delta))
4344                 return false;
4345
4346         atomic_add(delta, &sk->sk_rmem_alloc);
4347         sk_mem_charge(sk, delta);
4348         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOALESCE);
4349         TCP_SKB_CB(to)->end_seq = TCP_SKB_CB(from)->end_seq;
4350         TCP_SKB_CB(to)->ack_seq = TCP_SKB_CB(from)->ack_seq;
4351         TCP_SKB_CB(to)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(from)->tcp_flags;
4352
4353         if (TCP_SKB_CB(from)->has_rxtstamp) {
4354                 TCP_SKB_CB(to)->has_rxtstamp = true;
4355                 to->tstamp = from->tstamp;
4356         }
4357
4358         return true;
4359 }
4360
4361 static bool tcp_ooo_try_coalesce(struct sock *sk,
4362                              struct sk_buff *to,
4363                              struct sk_buff *from,
4364                              bool *fragstolen)
4365 {
4366         bool res = tcp_try_coalesce(sk, to, from, fragstolen);
4367
4368         /* In case tcp_drop() is called later, update to->gso_segs */
4369         if (res) {
4370                 u32 gso_segs = max_t(u16, 1, skb_shinfo(to)->gso_segs) +
4371                                max_t(u16, 1, skb_shinfo(from)->gso_segs);
4372
4373                 skb_shinfo(to)->gso_segs = min_t(u32, gso_segs, 0xFFFF);
4374         }
4375         return res;
4376 }
4377
4378 static void tcp_drop(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4379 {
4380         sk_drops_add(sk, skb);
4381         __kfree_skb(skb);
4382 }
4383
4384 /* This one checks to see if we can put data from the
4385  * out_of_order queue into the receive_queue.
4386  */
4387 static void tcp_ofo_queue(struct sock *sk)
4388 {
4389         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4390         __u32 dsack_high = tp->rcv_nxt;
4391         bool fin, fragstolen, eaten;
4392         struct sk_buff *skb, *tail;
4393         struct rb_node *p;
4394
4395         p = rb_first(&tp->out_of_order_queue);
4396         while (p) {
4397                 skb = rb_to_skb(p);
4398                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
4399                         break;
4400
4401                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack_high)) {
4402                         __u32 dsack = dsack_high;
4403                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, dsack_high))
4404                                 dsack_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4405                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack);
4406                 }
4407                 p = rb_next(p);
4408                 rb_erase(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4409
4410                 if (unlikely(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))) {
4411                         SOCK_DEBUG(sk, "ofo packet was already received\n");
4412                         tcp_drop(sk, skb);
4413                         continue;
4414                 }
4415                 SOCK_DEBUG(sk, "ofo requeuing : rcv_next %X seq %X - %X\n",
4416                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4417                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4418
4419                 tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4420                 eaten = tail && tcp_try_coalesce(sk, tail, skb, &fragstolen);
4421                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4422                 fin = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN;
4423                 if (!eaten)
4424                         __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4425                 else
4426                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4427
4428                 if (unlikely(fin)) {
4429                         tcp_fin(sk);
4430                         /* tcp_fin() purges tp->out_of_order_queue,
4431                          * so we must end this loop right now.
4432                          */
4433                         break;
4434                 }
4435         }
4436 }
4437
4438 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk);
4439 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk);
4440
4441 static int tcp_try_rmem_schedule(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4442                                  unsigned int size)
4443 {
4444         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf ||
4445             !sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4446
4447                 if (tcp_prune_queue(sk) < 0)
4448                         return -1;
4449
4450                 while (!sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4451                         if (!tcp_prune_ofo_queue(sk))
4452                                 return -1;
4453                 }
4454         }
4455         return 0;
4456 }
4457
4458 static void tcp_data_queue_ofo(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4459 {
4460         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4461         struct rb_node **p, *parent;
4462         struct sk_buff *skb1;
4463         u32 seq, end_seq;
4464         bool fragstolen;
4465
4466         tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
4467
4468         if (unlikely(tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))) {
4469                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFODROP);
4470                 tcp_drop(sk, skb);
4471                 return;
4472         }
4473
4474         /* Disable header prediction. */
4475         tp->pred_flags = 0;
4476         inet_csk_schedule_ack(sk);
4477
4478         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOQUEUE);
4479         seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4480         end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4481         SOCK_DEBUG(sk, "out of order segment: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4482                    tp->rcv_nxt, seq, end_seq);
4483
4484         p = &tp->out_of_order_queue.rb_node;
4485         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4486                 /* Initial out of order segment, build 1 SACK. */
4487                 if (tcp_is_sack(tp)) {
4488                         tp->rx_opt.num_sacks = 1;
4489                         tp->selective_acks[0].start_seq = seq;
4490                         tp->selective_acks[0].end_seq = end_seq;
4491                 }
4492                 rb_link_node(&skb->rbnode, NULL, p);
4493                 rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4494                 tp->ooo_last_skb = skb;
4495                 goto end;
4496         }
4497
4498         /* In the typical case, we are adding an skb to the end of the list.
4499          * Use of ooo_last_skb avoids the O(Log(N)) rbtree lookup.
4500          */
4501         if (tcp_ooo_try_coalesce(sk, tp->ooo_last_skb,
4502                                  skb, &fragstolen)) {
4503 coalesce_done:
4504                 tcp_grow_window(sk, skb);
4505                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4506                 skb = NULL;
4507                 goto add_sack;
4508         }
4509         /* Can avoid an rbtree lookup if we are adding skb after ooo_last_skb */
4510         if (!before(seq, TCP_SKB_CB(tp->ooo_last_skb)->end_seq)) {
4511                 parent = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
4512                 p = &parent->rb_right;
4513                 goto insert;
4514         }
4515
4516         /* Find place to insert this segment. Handle overlaps on the way. */
4517         parent = NULL;
4518         while (*p) {
4519                 parent = *p;
4520                 skb1 = rb_to_skb(parent);
4521                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4522                         p = &parent->rb_left;
4523                         continue;
4524                 }
4525                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4526                         if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4527                                 /* All the bits are present. Drop. */
4528                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4529                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4530                                 tcp_drop(sk, skb);
4531                                 skb = NULL;
4532                                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4533                                 goto add_sack;
4534                         }
4535                         if (after(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4536                                 /* Partial overlap. */
4537                                 tcp_dsack_set(sk, seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4538                         } else {
4539                                 /* skb's seq == skb1's seq and skb covers skb1.
4540                                  * Replace skb1 with skb.
4541                                  */
4542                                 rb_replace_node(&skb1->rbnode, &skb->rbnode,
4543                                                 &tp->out_of_order_queue);
4544                                 tcp_dsack_extend(sk,
4545                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4546                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4547                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4548                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4549                                 tcp_drop(sk, skb1);
4550                                 goto merge_right;
4551                         }
4552                 } else if (tcp_ooo_try_coalesce(sk, skb1,
4553                                                 skb, &fragstolen)) {
4554                         goto coalesce_done;
4555                 }
4556                 p = &parent->rb_right;
4557         }
4558 insert:
4559         /* Insert segment into RB tree. */
4560         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
4561         rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4562
4563 merge_right:
4564         /* Remove other segments covered by skb. */
4565         while ((skb1 = skb_rb_next(skb)) != NULL) {
4566                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4567                         break;
4568                 if (before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4569                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4570                                          end_seq);
4571                         break;
4572                 }
4573                 rb_erase(&skb1->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4574                 tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4575                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4576                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4577                 tcp_drop(sk, skb1);
4578         }
4579         /* If there is no skb after us, we are the last_skb ! */
4580         if (!skb1)
4581                 tp->ooo_last_skb = skb;
4582
4583 add_sack:
4584         if (tcp_is_sack(tp))
4585                 tcp_sack_new_ofo_skb(sk, seq, end_seq);
4586 end:
4587         if (skb) {
4588                 tcp_grow_window(sk, skb);
4589                 skb_condense(skb);
4590                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4591         }
4592 }
4593
4594 static int __must_check tcp_queue_rcv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int hdrlen,
4595                   bool *fragstolen)
4596 {
4597         int eaten;
4598         struct sk_buff *tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4599
4600         __skb_pull(skb, hdrlen);
4601         eaten = (tail &&
4602                  tcp_try_coalesce(sk, tail,
4603                                   skb, fragstolen)) ? 1 : 0;
4604         tcp_rcv_nxt_update(tcp_sk(sk), TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4605         if (!eaten) {
4606                 __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4607                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4608         }
4609         return eaten;
4610 }
4611
4612 int tcp_send_rcvq(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size)
4613 {
4614         struct sk_buff *skb;
4615         int err = -ENOMEM;
4616         int data_len = 0;
4617         bool fragstolen;
4618
4619         if (size == 0)
4620                 return 0;
4621
4622         if (size > PAGE_SIZE) {
4623                 int npages = min_t(size_t, size >> PAGE_SHIFT, MAX_SKB_FRAGS);
4624
4625                 data_len = npages << PAGE_SHIFT;
4626                 size = data_len + (size & ~PAGE_MASK);
4627         }
4628         skb = alloc_skb_with_frags(size - data_len, data_len,
4629                                    PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER,
4630                                    &err, sk->sk_allocation);
4631         if (!skb)
4632                 goto err;
4633
4634         skb_put(skb, size - data_len);
4635         skb->data_len = data_len;
4636         skb->len = size;
4637
4638         if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))
4639                 goto err_free;
4640
4641         err = skb_copy_datagram_from_iter(skb, 0, &msg->msg_iter, size);
4642         if (err)
4643                 goto err_free;
4644
4645         TCP_SKB_CB(skb)->seq = tcp_sk(sk)->rcv_nxt;
4646         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + size;
4647         TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tcp_sk(sk)->snd_una - 1;
4648
4649         if (tcp_queue_rcv(sk, skb, 0, &fragstolen)) {
4650                 WARN_ON_ONCE(fragstolen); /* should not happen */
4651                 __kfree_skb(skb);
4652         }
4653         return size;
4654
4655 err_free:
4656         kfree_skb(skb);
4657 err:
4658         return err;
4659
4660 }
4661
4662 void tcp_data_ready(struct sock *sk)
4663 {
4664         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4665         int avail = tp->rcv_nxt - tp->copied_seq;
4666
4667         if (avail < sk->sk_rcvlowat && !sock_flag(sk, SOCK_DONE))
4668                 return;
4669
4670         sk->sk_data_ready(sk);
4671 }
4672
4673 static void tcp_data_queue(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4674 {
4675         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4676         bool fragstolen;
4677         int eaten;
4678
4679         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) {
4680                 __kfree_skb(skb);
4681                 return;
4682         }
4683         skb_dst_drop(skb);
4684         __skb_pull(skb, tcp_hdr(skb)->doff * 4);
4685
4686         tcp_ecn_accept_cwr(tp, skb);
4687
4688         tp->rx_opt.dsack = 0;
4689
4690         /*  Queue data for delivery to the user.
4691          *  Packets in sequence go to the receive queue.
4692          *  Out of sequence packets to the out_of_order_queue.
4693          */
4694         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt) {
4695                 if (tcp_receive_window(tp) == 0)
4696                         goto out_of_window;
4697
4698                 /* Ok. In sequence. In window. */
4699 queue_and_out:
4700                 if (skb_queue_len(&sk->sk_receive_queue) == 0)
4701                         sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
4702                 else if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))
4703                         goto drop;
4704
4705                 eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, 0, &fragstolen);
4706                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4707                 if (skb->len)
4708                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
4709                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
4710                         tcp_fin(sk);
4711
4712                 if (!RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4713                         tcp_ofo_queue(sk);
4714
4715                         /* RFC2581. 4.2. SHOULD send immediate ACK, when
4716                          * gap in queue is filled.
4717                          */
4718                         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
4719                                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 0;
4720                 }
4721
4722                 if (tp->rx_opt.num_sacks)
4723                         tcp_sack_remove(tp);
4724
4725                 tcp_fast_path_check(sk);
4726
4727                 if (eaten > 0)
4728                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4729                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4730                         tcp_data_ready(sk);
4731                 return;
4732         }
4733
4734         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
4735                 /* A retransmit, 2nd most common case.  Force an immediate ack. */
4736                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4737                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4738
4739 out_of_window:
4740                 tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
4741                 inet_csk_schedule_ack(sk);
4742 drop:
4743                 tcp_drop(sk, skb);
4744                 return;
4745         }
4746
4747         /* Out of window. F.e. zero window probe. */
4748         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp)))
4749                 goto out_of_window;
4750
4751         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4752                 /* Partial packet, seq < rcv_next < end_seq */
4753                 SOCK_DEBUG(sk, "partial packet: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4754                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4755                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4756
4757                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt);
4758
4759                 /* If window is closed, drop tail of packet. But after
4760                  * remembering D-SACK for its head made in previous line.
4761                  */
4762                 if (!tcp_receive_window(tp))
4763                         goto out_of_window;
4764                 goto queue_and_out;
4765         }
4766
4767         tcp_data_queue_ofo(sk, skb);
4768 }
4769
4770 static struct sk_buff *tcp_skb_next(struct sk_buff *skb, struct sk_buff_head *list)
4771 {
4772         if (list)
4773                 return !skb_queue_is_last(list, skb) ? skb->next : NULL;
4774
4775         return skb_rb_next(skb);
4776 }
4777
4778 static struct sk_buff *tcp_collapse_one(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4779                                         struct sk_buff_head *list,
4780                                         struct rb_root *root)
4781 {
4782         struct sk_buff *next = tcp_skb_next(skb, list);
4783
4784         if (list)
4785                 __skb_unlink(skb, list);
4786         else
4787                 rb_erase(&skb->rbnode, root);
4788
4789         __kfree_skb(skb);
4790         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOLLAPSED);
4791
4792         return next;
4793 }
4794
4795 /* Insert skb into rb tree, ordered by TCP_SKB_CB(skb)->seq */
4796 void tcp_rbtree_insert(struct rb_root *root, struct sk_buff *skb)
4797 {
4798         struct rb_node **p = &root->rb_node;
4799         struct rb_node *parent = NULL;
4800         struct sk_buff *skb1;
4801
4802         while (*p) {
4803                 parent = *p;
4804                 skb1 = rb_to_skb(parent);
4805                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4806                         p = &parent->rb_left;
4807                 else
4808                         p = &parent->rb_right;
4809         }
4810         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
4811         rb_insert_color(&skb->rbnode, root);
4812 }
4813
4814 /* Collapse contiguous sequence of skbs head..tail with
4815  * sequence numbers start..end.
4816  *
4817  * If tail is NULL, this means until the end of the queue.
4818  *
4819  * Segments with FIN/SYN are not collapsed (only because this
4820  * simplifies code)
4821  */
4822 static void
4823 tcp_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff_head *list, struct rb_root *root,
4824              struct sk_buff *head, struct sk_buff *tail, u32 start, u32 end)
4825 {
4826         struct sk_buff *skb = head, *n;
4827         struct sk_buff_head tmp;
4828         bool end_of_skbs;
4829
4830         /* First, check that queue is collapsible and find
4831          * the point where collapsing can be useful.
4832          */
4833 restart:
4834         for (end_of_skbs = true; skb != NULL && skb != tail; skb = n) {
4835                 n = tcp_skb_next(skb, list);
4836
4837                 /* No new bits? It is possible on ofo queue. */
4838                 if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4839                         skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
4840                         if (!skb)
4841                                 break;
4842                         goto restart;
4843                 }
4844
4845                 /* The first skb to collapse is:
4846                  * - not SYN/FIN and
4847                  * - bloated or contains data before "start" or
4848                  *   overlaps to the next one.
4849                  */
4850                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)) &&
4851                     (tcp_win_from_space(sk, skb->truesize) > skb->len ||
4852                      before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))) {
4853                         end_of_skbs = false;
4854                         break;
4855                 }
4856
4857                 if (n && n != tail &&
4858                     TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(n)->seq) {
4859                         end_of_skbs = false;
4860                         break;
4861                 }
4862
4863                 /* Decided to skip this, advance start seq. */
4864                 start = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4865         }
4866         if (end_of_skbs ||
4867             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
4868                 return;
4869
4870         __skb_queue_head_init(&tmp);
4871
4872         while (before(start, end)) {
4873                 int copy = min_t(int, SKB_MAX_ORDER(0, 0), end - start);
4874                 struct sk_buff *nskb;
4875
4876                 nskb = alloc_skb(copy, GFP_ATOMIC);
4877                 if (!nskb)
4878                         break;
4879
4880                 memcpy(nskb->cb, skb->cb, sizeof(skb->cb));
4881                 TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = start;
4882                 if (list)
4883                         __skb_queue_before(list, skb, nskb);
4884                 else
4885                         __skb_queue_tail(&tmp, nskb); /* defer rbtree insertion */
4886                 skb_set_owner_r(nskb, sk);
4887
4888                 /* Copy data, releasing collapsed skbs. */
4889                 while (copy > 0) {
4890                         int offset = start - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4891                         int size = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - start;
4892
4893                         BUG_ON(offset < 0);
4894                         if (size > 0) {
4895                                 size = min(copy, size);
4896                                 if (skb_copy_bits(skb, offset, skb_put(nskb, size), size))
4897                                         BUG();
4898                                 TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq += size;
4899                                 copy -= size;
4900                                 start += size;
4901                         }
4902                         if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4903                                 skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
4904                                 if (!skb ||
4905                                     skb == tail ||
4906                                     (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
4907                                         goto end;
4908                         }
4909                 }
4910         }
4911 end:
4912         skb_queue_walk_safe(&tmp, skb, n)
4913                 tcp_rbtree_insert(root, skb);
4914 }
4915
4916 /* Collapse ofo queue. Algorithm: select contiguous sequence of skbs
4917  * and tcp_collapse() them until all the queue is collapsed.
4918  */
4919 static void tcp_collapse_ofo_queue(struct sock *sk)
4920 {
4921         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4922         u32 range_truesize, sum_tiny = 0;
4923         struct sk_buff *skb, *head;
4924         u32 start, end;
4925
4926         skb = skb_rb_first(&tp->out_of_order_queue);
4927 new_range:
4928         if (!skb) {
4929                 tp->ooo_last_skb = skb_rb_last(&tp->out_of_order_queue);
4930                 return;
4931         }
4932         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4933         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4934         range_truesize = skb->truesize;
4935
4936         for (head = skb;;) {
4937                 skb = skb_rb_next(skb);
4938
4939                 /* Range is terminated when we see a gap or when
4940                  * we are at the queue end.
4941                  */
4942                 if (!skb ||
4943                     after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end) ||
4944                     before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start)) {
4945                         /* Do not attempt collapsing tiny skbs */
4946                         if (range_truesize != head->truesize ||
4947                             end - start >= SKB_WITH_OVERHEAD(SK_MEM_QUANTUM)) {
4948                                 tcp_collapse(sk, NULL, &tp->out_of_order_queue,
4949                                              head, skb, start, end);
4950                         } else {
4951                                 sum_tiny += range_truesize;
4952                                 if (sum_tiny > sk->sk_rcvbuf >> 3)
4953                                         return;
4954                         }
4955                         goto new_range;
4956                 }
4957
4958                 range_truesize += skb->truesize;
4959                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start)))
4960                         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4961                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end))
4962                         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4963         }
4964 }
4965
4966 /*
4967  * Clean the out-of-order queue to make room.
4968  * We drop high sequences packets to :
4969  * 1) Let a chance for holes to be filled.
4970  * 2) not add too big latencies if thousands of packets sit there.
4971  *    (But if application shrinks SO_RCVBUF, we could still end up
4972  *     freeing whole queue here)
4973  * 3) Drop at least 12.5 % of sk_rcvbuf to avoid malicious attacks.
4974  *
4975  * Return true if queue has shrunk.
4976  */
4977 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk)
4978 {
4979         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4980         struct rb_node *node, *prev;
4981         int goal;
4982
4983         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
4984                 return false;
4985
4986         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_OFOPRUNED);
4987         goal = sk->sk_rcvbuf >> 3;
4988         node = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
4989         do {
4990                 prev = rb_prev(node);
4991                 rb_erase(node, &tp->out_of_order_queue);
4992                 goal -= rb_to_skb(node)->truesize;
4993                 tcp_drop(sk, rb_to_skb(node));
4994                 if (!prev || goal <= 0) {
4995                         sk_mem_reclaim(sk);
4996                         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf &&
4997                             !tcp_under_memory_pressure(sk))
4998                                 break;
4999                         goal = sk->sk_rcvbuf >> 3;
5000                 }
5001                 node = prev;
5002         } while (node);
5003         tp->ooo_last_skb = rb_to_skb(prev);
5004
5005         /* Reset SACK state.  A conforming SACK implementation will
5006          * do the same at a timeout based retransmit.  When a connection
5007          * is in a sad state like this, we care only about integrity
5008          * of the connection not performance.
5009          */
5010         if (tp->rx_opt.sack_ok)
5011                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
5012         return true;
5013 }
5014
5015 /* Reduce allocated memory if we can, trying to get
5016  * the socket within its memory limits again.
5017  *
5018  * Return less than zero if we should start dropping frames
5019  * until the socket owning process reads some of the data
5020  * to stabilize the situation.
5021  */
5022 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk)
5023 {
5024         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5025
5026         SOCK_DEBUG(sk, "prune_queue: c=%x\n", tp->copied_seq);
5027
5028         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PRUNECALLED);
5029
5030         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) >= sk->sk_rcvbuf)
5031                 tcp_clamp_window(sk);
5032         else if (tcp_under_memory_pressure(sk))
5033                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, 4U * tp->advmss);
5034
5035         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5036                 return 0;
5037
5038         tcp_collapse_ofo_queue(sk);
5039         if (!skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue))
5040                 tcp_collapse(sk, &sk->sk_receive_queue, NULL,
5041                              skb_peek(&sk->sk_receive_queue),
5042                              NULL,
5043                              tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
5044         sk_mem_reclaim(sk);
5045
5046         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5047                 return 0;
5048
5049         /* Collapsing did not help, destructive actions follow.
5050          * This must not ever occur. */
5051
5052         tcp_prune_ofo_queue(sk);
5053
5054         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5055                 return 0;
5056
5057         /* If we are really being abused, tell the caller to silently
5058          * drop receive data on the floor.  It will get retransmitted
5059          * and hopefully then we'll have sufficient space.
5060          */
5061         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_RCVPRUNED);
5062
5063         /* Massive buffer overcommit. */
5064         tp->pred_flags = 0;
5065         return -1;
5066 }
5067
5068 static bool tcp_should_expand_sndbuf(const struct sock *sk)
5069 {
5070         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5071
5072         /* If the user specified a specific send buffer setting, do
5073          * not modify it.
5074          */
5075         if (sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK)
5076                 return false;
5077
5078         /* If we are under global TCP memory pressure, do not expand.  */
5079         if (tcp_under_memory_pressure(sk))
5080                 return false;
5081
5082         /* If we are under soft global TCP memory pressure, do not expand.  */
5083         if (sk_memory_allocated(sk) >= sk_prot_mem_limits(sk, 0))
5084                 return false;
5085
5086         /* If we filled the congestion window, do not expand.  */
5087         if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
5088                 return false;
5089
5090         return true;
5091 }
5092
5093 /* When incoming ACK allowed to free some skb from write_queue,
5094  * we remember this event in flag SOCK_QUEUE_SHRUNK and wake up socket
5095  * on the exit from tcp input handler.
5096  *
5097  * PROBLEM: sndbuf expansion does not work well with largesend.
5098  */
5099 static void tcp_new_space(struct sock *sk)
5100 {
5101         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5102
5103         if (tcp_should_expand_sndbuf(sk)) {
5104                 tcp_sndbuf_expand(sk);
5105                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
5106         }
5107
5108         sk->sk_write_space(sk);
5109 }
5110
5111 static void tcp_check_space(struct sock *sk)
5112 {
5113         if (sock_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK)) {
5114                 sock_reset_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
5115                 /* pairs with tcp_poll() */
5116                 smp_mb();
5117                 if (sk->sk_socket &&
5118                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
5119                         tcp_new_space(sk);
5120                         if (!test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags))
5121                                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
5122                 }
5123         }
5124 }
5125
5126 static inline void tcp_data_snd_check(struct sock *sk)
5127 {
5128         tcp_push_pending_frames(sk);
5129         tcp_check_space(sk);
5130 }
5131
5132 /*
5133  * Check if sending an ack is needed.
5134  */
5135 static void __tcp_ack_snd_check(struct sock *sk, int ofo_possible)
5136 {
5137         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5138         unsigned long rtt, delay;
5139
5140             /* More than one full frame received... */
5141         if (((tp->rcv_nxt - tp->rcv_wup) > inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss &&
5142              /* ... and right edge of window advances far enough.
5143               * (tcp_recvmsg() will send ACK otherwise).
5144               * If application uses SO_RCVLOWAT, we want send ack now if
5145               * we have not received enough bytes to satisfy the condition.
5146               */
5147             (tp->rcv_nxt - tp->copied_seq < sk->sk_rcvlowat ||
5148              __tcp_select_window(sk) >= tp->rcv_wnd)) ||
5149             /* We ACK each frame or... */
5150             tcp_in_quickack_mode(sk)) {
5151 send_now:
5152                 tcp_send_ack(sk);
5153                 return;
5154         }
5155
5156         if (!ofo_possible || RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
5157                 tcp_send_delayed_ack(sk);
5158                 return;
5159         }
5160
5161         if (!tcp_is_sack(tp) ||
5162             tp->compressed_ack >= sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_nr)
5163                 goto send_now;
5164         tp->compressed_ack++;
5165
5166         if (hrtimer_is_queued(&tp->compressed_ack_timer))
5167                 return;
5168
5169         /* compress ack timer : 5 % of rtt, but no more than tcp_comp_sack_delay_ns */
5170
5171         rtt = tp->rcv_rtt_est.rtt_us;
5172         if (tp->srtt_us && tp->srtt_us < rtt)
5173                 rtt = tp->srtt_us;
5174
5175         delay = min_t(unsigned long, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_delay_ns,
5176                       rtt * (NSEC_PER_USEC >> 3)/20);
5177         sock_hold(sk);
5178         hrtimer_start(&tp->compressed_ack_timer, ns_to_ktime(delay),
5179                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED_SOFT);
5180 }
5181
5182 static inline void tcp_ack_snd_check(struct sock *sk)
5183 {
5184         if (!inet_csk_ack_scheduled(sk)) {
5185                 /* We sent a data segment already. */
5186                 return;
5187         }
5188         __tcp_ack_snd_check(sk, 1);
5189 }
5190
5191 /*
5192  *      This routine is only called when we have urgent data
5193  *      signaled. Its the 'slow' part of tcp_urg. It could be
5194  *      moved inline now as tcp_urg is only called from one
5195  *      place. We handle URGent data wrong. We have to - as
5196  *      BSD still doesn't use the correction from RFC961.
5197  *      For 1003.1g we should support a new option TCP_STDURG to permit
5198  *      either form (or just set the sysctl tcp_stdurg).
5199  */
5200
5201 static void tcp_check_urg(struct sock *sk, const struct tcphdr *th)
5202 {
5203         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5204         u32 ptr = ntohs(th->urg_ptr);
5205
5206         if (ptr && !sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_stdurg)
5207                 ptr--;
5208         ptr += ntohl(th->seq);
5209
5210         /* Ignore urgent data that we've already seen and read. */
5211         if (after(tp->copied_seq, ptr))
5212                 return;
5213
5214         /* Do not replay urg ptr.
5215          *
5216          * NOTE: interesting situation not covered by specs.
5217          * Misbehaving sender may send urg ptr, pointing to segment,
5218          * which we already have in ofo queue. We are not able to fetch
5219          * such data and will stay in TCP_URG_NOTYET until will be eaten
5220          * by recvmsg(). Seems, we are not obliged to handle such wicked
5221          * situations. But it is worth to think about possibility of some
5222          * DoSes using some hypothetical application level deadlock.
5223          */
5224         if (before(ptr, tp->rcv_nxt))
5225                 return;
5226
5227         /* Do we already have a newer (or duplicate) urgent pointer? */
5228         if (tp->urg_data && !after(ptr, tp->urg_seq))
5229                 return;
5230
5231         /* Tell the world about our new urgent pointer. */
5232         sk_send_sigurg(sk);
5233
5234         /* We may be adding urgent data when the last byte read was
5235          * urgent. To do this requires some care. We cannot just ignore
5236          * tp->copied_seq since we would read the last urgent byte again
5237          * as data, nor can we alter copied_seq until this data arrives
5238          * or we break the semantics of SIOCATMARK (and thus sockatmark())
5239          *
5240          * NOTE. Double Dutch. Rendering to plain English: author of comment
5241          * above did something sort of  send("A", MSG_OOB); send("B", MSG_OOB);
5242          * and expect that both A and B disappear from stream. This is _wrong_.
5243          * Though this happens in BSD with high probability, this is occasional.
5244          * Any application relying on this is buggy. Note also, that fix "works"
5245          * only in this artificial test. Insert some normal data between A and B and we will
5246          * decline of BSD again. Verdict: it is better to remove to trap
5247          * buggy users.
5248          */
5249         if (tp->urg_seq == tp->copied_seq && tp->urg_data &&
5250             !sock_flag(sk, SOCK_URGINLINE) && tp->copied_seq != tp->rcv_nxt) {
5251                 struct sk_buff *skb = skb_peek(&sk->sk_receive_queue);
5252                 tp->copied_seq++;
5253                 if (skb && !before(tp->copied_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5254                         __skb_unlink(skb, &sk->sk_receive_queue);
5255                         __kfree_skb(skb);
5256                 }
5257         }
5258
5259         tp->urg_data = TCP_URG_NOTYET;
5260         tp->urg_seq = ptr;
5261
5262         /* Disable header prediction. */
5263         tp->pred_flags = 0;
5264 }
5265
5266 /* This is the 'fast' part of urgent handling. */
5267 static void tcp_urg(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, const struct tcphdr *th)
5268 {
5269         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5270
5271         /* Check if we get a new urgent pointer - normally not. */
5272         if (th->urg)
5273                 tcp_check_urg(sk, th);
5274
5275         /* Do we wait for any urgent data? - normally not... */
5276         if (tp->urg_data == TCP_URG_NOTYET) {
5277                 u32 ptr = tp->urg_seq - ntohl(th->seq) + (th->doff * 4) -
5278                           th->syn;
5279
5280                 /* Is the urgent pointer pointing into this packet? */
5281                 if (ptr < skb->len) {
5282                         u8 tmp;
5283                         if (skb_copy_bits(skb, ptr, &tmp, 1))
5284                                 BUG();
5285                         tp->urg_data = TCP_URG_VALID | tmp;
5286                         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
5287                                 sk->sk_data_ready(sk);
5288                 }
5289         }
5290 }
5291
5292 /* Accept RST for rcv_nxt - 1 after a FIN.
5293  * When tcp connections are abruptly terminated from Mac OSX (via ^C), a
5294  * FIN is sent followed by a RST packet. The RST is sent with the same
5295  * sequence number as the FIN, and thus according to RFC 5961 a challenge
5296  * ACK should be sent. However, Mac OSX rate limits replies to challenge
5297  * ACKs on the closed socket. In addition middleboxes can drop either the
5298  * challenge ACK or a subsequent RST.
5299  */
5300 static bool tcp_reset_check(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
5301 {
5302         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5303
5304         return unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->seq == (tp->rcv_nxt - 1) &&
5305                         (1 << sk->sk_state) & (TCPF_CLOSE_WAIT | TCPF_LAST_ACK |
5306                                                TCPF_CLOSING));
5307 }
5308
5309 /* Does PAWS and seqno based validation of an incoming segment, flags will
5310  * play significant role here.
5311  */
5312 static bool tcp_validate_incoming(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5313                                   const struct tcphdr *th, int syn_inerr)
5314 {
5315         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5316         bool rst_seq_match = false;
5317
5318         /* RFC1323: H1. Apply PAWS check first. */
5319         if (tcp_fast_parse_options(sock_net(sk), skb, th, tp) &&
5320             tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5321             tcp_paws_discard(sk, skb)) {
5322                 if (!th->rst) {
5323                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSESTABREJECTED);
5324                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5325                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDPAWS,
5326                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5327                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5328                         goto discard;
5329                 }
5330                 /* Reset is accepted even if it did not pass PAWS. */
5331         }
5332
5333         /* Step 1: check sequence number */
5334         if (!tcp_sequence(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5335                 /* RFC793, page 37: "In all states except SYN-SENT, all reset
5336                  * (RST) segments are validated by checking their SEQ-fields."
5337                  * And page 69: "If an incoming segment is not acceptable,
5338                  * an acknowledgment should be sent in reply (unless the RST
5339                  * bit is set, if so drop the segment and return)".
5340                  */
5341                 if (!th->rst) {
5342                         if (th->syn)
5343                                 goto syn_challenge;
5344                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5345                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDSEQ,
5346                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5347                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5348                 } else if (tcp_reset_check(sk, skb)) {
5349                         tcp_reset(sk);
5350                 }
5351                 goto discard;
5352         }
5353
5354         /* Step 2: check RST bit */
5355         if (th->rst) {
5356                 /* RFC 5961 3.2 (extend to match against (RCV.NXT - 1) after a
5357                  * FIN and SACK too if available):
5358                  * If seq num matches RCV.NXT or (RCV.NXT - 1) after a FIN, or
5359                  * the right-most SACK block,
5360                  * then
5361                  *     RESET the connection
5362                  * else
5363                  *     Send a challenge ACK
5364                  */
5365                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt ||
5366                     tcp_reset_check(sk, skb)) {
5367                         rst_seq_match = true;
5368                 } else if (tcp_is_sack(tp) && tp->rx_opt.num_sacks > 0) {
5369                         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
5370                         int max_sack = sp[0].end_seq;
5371                         int this_sack;
5372
5373                         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;
5374                              ++this_sack) {
5375                                 max_sack = after(sp[this_sack].end_seq,
5376                                                  max_sack) ?
5377                                         sp[this_sack].end_seq : max_sack;
5378                         }
5379
5380                         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == max_sack)
5381                                 rst_seq_match = true;
5382                 }
5383
5384                 if (rst_seq_match)
5385                         tcp_reset(sk);
5386                 else {
5387                         /* Disable TFO if RST is out-of-order
5388                          * and no data has been received
5389                          * for current active TFO socket
5390                          */
5391                         if (tp->syn_fastopen && !tp->data_segs_in &&
5392                             sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED)
5393                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
5394                         tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5395                 }
5396                 goto discard;
5397         }
5398
5399         /* step 3: check security and precedence [ignored] */
5400
5401         /* step 4: Check for a SYN
5402          * RFC 5961 4.2 : Send a challenge ack
5403          */
5404         if (th->syn) {
5405 syn_challenge:
5406                 if (syn_inerr)
5407                         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5408                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNCHALLENGE);
5409                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5410                 goto discard;
5411         }
5412
5413         return true;
5414
5415 discard:
5416         tcp_drop(sk, skb);
5417         return false;
5418 }
5419
5420 /*
5421  *      TCP receive function for the ESTABLISHED state.
5422  *
5423  *      It is split into a fast path and a slow path. The fast path is
5424  *      disabled when:
5425  *      - A zero window was announced from us - zero window probing
5426  *        is only handled properly in the slow path.
5427  *      - Out of order segments arrived.
5428  *      - Urgent data is expected.
5429  *      - There is no buffer space left
5430  *      - Unexpected TCP flags/window values/header lengths are received
5431  *        (detected by checking the TCP header against pred_flags)
5432  *      - Data is sent in both directions. Fast path only supports pure senders
5433  *        or pure receivers (this means either the sequence number or the ack
5434  *        value must stay constant)
5435  *      - Unexpected TCP option.
5436  *
5437  *      When these conditions are not satisfied it drops into a standard
5438  *      receive procedure patterned after RFC793 to handle all cases.
5439  *      The first three cases are guaranteed by proper pred_flags setting,
5440  *      the rest is checked inline. Fast processing is turned on in
5441  *      tcp_data_queue when everything is OK.
5442  */
5443 void tcp_rcv_established(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5444 {
5445         const struct tcphdr *th = (const struct tcphdr *)skb->data;
5446         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5447         unsigned int len = skb->len;
5448
5449         /* TCP congestion window tracking */
5450         trace_tcp_probe(sk, skb);
5451
5452         tcp_mstamp_refresh(tp);
5453         if (unlikely(!sk->sk_rx_dst))
5454                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5455         /*
5456          *      Header prediction.
5457          *      The code loosely follows the one in the famous
5458          *      "30 instruction TCP receive" Van Jacobson mail.
5459          *
5460          *      Van's trick is to deposit buffers into socket queue
5461          *      on a device interrupt, to call tcp_recv function
5462          *      on the receive process context and checksum and copy
5463          *      the buffer to user space. smart...
5464          *
5465          *      Our current scheme is not silly either but we take the
5466          *      extra cost of the net_bh soft interrupt processing...
5467          *      We do checksum and copy also but from device to kernel.
5468          */
5469
5470         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5471
5472         /*      pred_flags is 0xS?10 << 16 + snd_wnd
5473          *      if header_prediction is to be made
5474          *      'S' will always be tp->tcp_header_len >> 2
5475          *      '?' will be 0 for the fast path, otherwise pred_flags is 0 to
5476          *  turn it off (when there are holes in the receive
5477          *       space for instance)
5478          *      PSH flag is ignored.
5479          */
5480
5481         if ((tcp_flag_word(th) & TCP_HP_BITS) == tp->pred_flags &&
5482             TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt &&
5483             !after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
5484                 int tcp_header_len = tp->tcp_header_len;
5485
5486                 /* Timestamp header prediction: tcp_header_len
5487                  * is automatically equal to th->doff*4 due to pred_flags
5488                  * match.
5489                  */
5490
5491                 /* Check timestamp */
5492                 if (tcp_header_len == sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) {
5493                         /* No? Slow path! */
5494                         if (!tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
5495                                 goto slow_path;
5496
5497                         /* If PAWS failed, check it more carefully in slow path */
5498                         if ((s32)(tp->rx_opt.rcv_tsval - tp->rx_opt.ts_recent) < 0)
5499                                 goto slow_path;
5500
5501                         /* DO NOT update ts_recent here, if checksum fails
5502                          * and timestamp was corrupted part, it will result
5503                          * in a hung connection since we will drop all
5504                          * future packets due to the PAWS test.
5505                          */
5506                 }
5507
5508                 if (len <= tcp_header_len) {
5509                         /* Bulk data transfer: sender */
5510                         if (len == tcp_header_len) {
5511                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5512                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5513                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5514                                  */
5515                                 if (tcp_header_len ==
5516                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5517                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5518                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5519
5520                                 /* We know that such packets are checksummed
5521                                  * on entry.
5522                                  */
5523                                 tcp_ack(sk, skb, 0);
5524                                 __kfree_skb(skb);
5525                                 tcp_data_snd_check(sk);
5526                                 return;
5527                         } else { /* Header too small */
5528                                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5529                                 goto discard;
5530                         }
5531                 } else {
5532                         int eaten = 0;
5533                         bool fragstolen = false;
5534
5535                         if (tcp_checksum_complete(skb))
5536                                 goto csum_error;
5537
5538                         if ((int)skb->truesize > sk->sk_forward_alloc)
5539                                 goto step5;
5540
5541                         /* Predicted packet is in window by definition.
5542                          * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5543                          * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5544                          */
5545                         if (tcp_header_len ==
5546                             (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5547                             tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5548                                 tcp_store_ts_recent(tp);
5549
5550                         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5551
5552                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITS);
5553
5554                         /* Bulk data transfer: receiver */
5555                         eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, tcp_header_len,
5556                                               &fragstolen);
5557
5558                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
5559
5560                         if (TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq != tp->snd_una) {
5561                                 /* Well, only one small jumplet in fast path... */
5562                                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_DATA);
5563                                 tcp_data_snd_check(sk);
5564                                 if (!inet_csk_ack_scheduled(sk))
5565                                         goto no_ack;
5566                         }
5567
5568                         __tcp_ack_snd_check(sk, 0);
5569 no_ack:
5570                         if (eaten)
5571                                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
5572                         tcp_data_ready(sk);
5573                         return;
5574                 }
5575         }
5576
5577 slow_path:
5578         if (len < (th->doff << 2) || tcp_checksum_complete(skb))
5579                 goto csum_error;
5580
5581         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
5582                 goto discard;
5583
5584         /*
5585          *      Standard slow path.
5586          */
5587
5588         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 1))
5589                 return;
5590
5591 step5:
5592         if (tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH | FLAG_UPDATE_TS_RECENT) < 0)
5593                 goto discard;
5594
5595         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5596
5597         /* Process urgent data. */
5598         tcp_urg(sk, skb, th);
5599
5600         /* step 7: process the segment text */
5601         tcp_data_queue(sk, skb);
5602
5603         tcp_data_snd_check(sk);
5604         tcp_ack_snd_check(sk);
5605         return;
5606
5607 csum_error:
5608         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_CSUMERRORS);
5609         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5610
5611 discard:
5612         tcp_drop(sk, skb);
5613 }
5614 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_established);
5615
5616 void tcp_finish_connect(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5617 {
5618         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5619         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5620
5621         tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
5622         icsk->icsk_ack.lrcvtime = tcp_jiffies32;
5623
5624         if (skb) {
5625                 icsk->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5626                 security_inet_conn_established(sk, skb);
5627         }
5628
5629         tcp_init_transfer(sk, BPF_SOCK_OPS_ACTIVE_ESTABLISHED_CB);
5630
5631         /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data
5632          * packet.
5633          */
5634         tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
5635
5636         if (sock_flag(sk, SOCK_KEEPOPEN))
5637                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, keepalive_time_when(tp));
5638
5639         if (!tp->rx_opt.snd_wscale)
5640                 __tcp_fast_path_on(tp, tp->snd_wnd);
5641         else
5642                 tp->pred_flags = 0;
5643 }
5644
5645 static bool tcp_rcv_fastopen_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *synack,
5646                                     struct tcp_fastopen_cookie *cookie)
5647 {
5648         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5649         struct sk_buff *data = tp->syn_data ? tcp_rtx_queue_head(sk) : NULL;
5650         u16 mss = tp->rx_opt.mss_clamp, try_exp = 0;
5651         bool syn_drop = false;
5652
5653         if (mss == tp->rx_opt.user_mss) {
5654                 struct tcp_options_received opt;
5655
5656                 /* Get original SYNACK MSS value if user MSS sets mss_clamp */
5657                 tcp_clear_options(&opt);
5658                 opt.user_mss = opt.mss_clamp = 0;
5659                 tcp_parse_options(sock_net(sk), synack, &opt, 0, NULL);
5660                 mss = opt.mss_clamp;
5661         }
5662
5663         if (!tp->syn_fastopen) {
5664                 /* Ignore an unsolicited cookie */
5665                 cookie->len = -1;
5666         } else if (tp->total_retrans) {
5667                 /* SYN timed out and the SYN-ACK neither has a cookie nor
5668                  * acknowledges data. Presumably the remote received only
5669                  * the retransmitted (regular) SYNs: either the original
5670                  * SYN-data or the corresponding SYN-ACK was dropped.
5671                  */
5672                 syn_drop = (cookie->len < 0 && data);
5673         } else if (cookie->len < 0 && !tp->syn_data) {
5674                 /* We requested a cookie but didn't get it. If we did not use
5675                  * the (old) exp opt format then try so next time (try_exp=1).
5676                  * Otherwise we go back to use the RFC7413 opt (try_exp=2).
5677                  */
5678                 try_exp = tp->syn_fastopen_exp ? 2 : 1;
5679         }
5680
5681         tcp_fastopen_cache_set(sk, mss, cookie, syn_drop, try_exp);
5682
5683         if (data) { /* Retransmit unacked data in SYN */
5684                 skb_rbtree_walk_from(data) {
5685                         if (__tcp_retransmit_skb(sk, data, 1))
5686                                 break;
5687                 }
5688                 tcp_rearm_rto(sk);
5689                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5690                                 LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVEFAIL);
5691                 return true;
5692         }
5693         tp->syn_data_acked = tp->syn_data;
5694         if (tp->syn_data_acked) {
5695                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
5696                 /* SYN-data is counted as two separate packets in tcp_ack() */
5697                 if (tp->delivered > 1)
5698                         --tp->delivered;
5699         }
5700
5701         tcp_fastopen_add_skb(sk, synack);
5702
5703         return false;
5704 }
5705
5706 static void smc_check_reset_syn(struct tcp_sock *tp)
5707 {
5708 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
5709         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
5710                 if (tp->syn_smc && !tp->rx_opt.smc_ok)
5711                         tp->syn_smc = 0;
5712         }
5713 #endif
5714 }
5715
5716 static int tcp_rcv_synsent_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5717                                          const struct tcphdr *th)
5718 {
5719         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5720         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5721         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
5722         int saved_clamp = tp->rx_opt.mss_clamp;
5723         bool fastopen_fail;
5724
5725         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tp->rx_opt, 0, &foc);
5726         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
5727                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
5728
5729         if (th->ack) {
5730                 /* rfc793:
5731                  * "If the state is SYN-SENT then
5732                  *    first check the ACK bit
5733                  *      If the ACK bit is set
5734                  *        If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send
5735                  *        a reset (unless the RST bit is set, if so drop
5736                  *        the segment and return)"
5737                  */
5738                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_una) ||
5739                     after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt))
5740                         goto reset_and_undo;
5741
5742                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
5743                     !between(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp,
5744                              tcp_time_stamp(tp))) {
5745                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5746                                         LINUX_MIB_PAWSACTIVEREJECTED);
5747                         goto reset_and_undo;
5748                 }
5749
5750                 /* Now ACK is acceptable.
5751                  *
5752                  * "If the RST bit is set
5753                  *    If the ACK was acceptable then signal the user "error:
5754                  *    connection reset", drop the segment, enter CLOSED state,
5755                  *    delete TCB, and return."
5756                  */
5757
5758                 if (th->rst) {
5759                         tcp_reset(sk);
5760                         goto discard;
5761                 }
5762
5763                 /* rfc793:
5764                  *   "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5765                  *    drop the segment and return."
5766                  *
5767                  *    See note below!
5768                  *                                        --ANK(990513)
5769                  */
5770                 if (!th->syn)
5771                         goto discard_and_undo;
5772
5773                 /* rfc793:
5774                  *   "If the SYN bit is on ...
5775                  *    are acceptable then ...
5776                  *    (our SYN has been ACKed), change the connection
5777                  *    state to ESTABLISHED..."
5778                  */
5779
5780                 tcp_ecn_rcv_synack(tp, th);
5781
5782                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5783                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH);
5784
5785                 /* Ok.. it's good. Set up sequence numbers and
5786                  * move to established.
5787                  */
5788                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5789                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5790
5791                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5792                  * never scaled.
5793                  */
5794                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window);
5795
5796                 if (!tp->rx_opt.wscale_ok) {
5797                         tp->rx_opt.snd_wscale = tp->rx_opt.rcv_wscale = 0;
5798                         tp->window_clamp = min(tp->window_clamp, 65535U);
5799                 }
5800
5801                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5802                         tp->rx_opt.tstamp_ok       = 1;
5803                         tp->tcp_header_len =
5804                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5805                         tp->advmss          -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5806                         tcp_store_ts_recent(tp);
5807                 } else {
5808                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5809                 }
5810
5811                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5812                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5813
5814                 /* Remember, tcp_poll() does not lock socket!
5815                  * Change state from SYN-SENT only after copied_seq
5816                  * is initialized. */
5817                 tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5818
5819                 smc_check_reset_syn(tp);
5820
5821                 smp_mb();
5822
5823                 tcp_finish_connect(sk, skb);
5824
5825                 fastopen_fail = (tp->syn_fastopen || tp->syn_data) &&
5826                                 tcp_rcv_fastopen_synack(sk, skb, &foc);
5827
5828                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
5829                         sk->sk_state_change(sk);
5830                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
5831                 }
5832                 if (fastopen_fail)
5833                         return -1;
5834                 if (sk->sk_write_pending ||
5835                     icsk->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept ||
5836                     icsk->icsk_ack.pingpong) {
5837                         /* Save one ACK. Data will be ready after
5838                          * several ticks, if write_pending is set.
5839                          *
5840                          * It may be deleted, but with this feature tcpdumps
5841                          * look so _wonderfully_ clever, that I was not able
5842                          * to stand against the temptation 8)     --ANK
5843                          */
5844                         inet_csk_schedule_ack(sk);
5845                         tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
5846                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
5847                                                   TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
5848
5849 discard:
5850                         tcp_drop(sk, skb);
5851                         return 0;
5852                 } else {
5853                         tcp_send_ack(sk);
5854                 }
5855                 return -1;
5856         }
5857
5858         /* No ACK in the segment */
5859
5860         if (th->rst) {
5861                 /* rfc793:
5862                  * "If the RST bit is set
5863                  *
5864                  *      Otherwise (no ACK) drop the segment and return."
5865                  */
5866
5867                 goto discard_and_undo;
5868         }
5869
5870         /* PAWS check. */
5871         if (tp->rx_opt.ts_recent_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5872             tcp_paws_reject(&tp->rx_opt, 0))
5873                 goto discard_and_undo;
5874
5875         if (th->syn) {
5876                 /* We see SYN without ACK. It is attempt of
5877                  * simultaneous connect with crossed SYNs.
5878                  * Particularly, it can be connect to self.
5879                  */
5880                 tcp_set_state(sk, TCP_SYN_RECV);
5881
5882                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5883                         tp->rx_opt.tstamp_ok = 1;
5884                         tcp_store_ts_recent(tp);
5885                         tp->tcp_header_len =
5886                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5887                 } else {
5888                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5889                 }
5890
5891                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5892                 tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5893                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5894
5895                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5896                  * never scaled.
5897                  */
5898                 tp->snd_wnd    = ntohs(th->window);
5899                 tp->snd_wl1    = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5900                 tp->max_window = tp->snd_wnd;
5901
5902                 tcp_ecn_rcv_syn(tp, th);
5903
5904                 tcp_mtup_init(sk);
5905                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5906                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5907
5908                 tcp_send_synack(sk);
5909 #if 0
5910                 /* Note, we could accept data and URG from this segment.
5911                  * There are no obstacles to make this (except that we must
5912                  * either change tcp_recvmsg() to prevent it from returning data
5913                  * before 3WHS completes per RFC793, or employ TCP Fast Open).
5914                  *
5915                  * However, if we ignore data in ACKless segments sometimes,
5916                  * we have no reasons to accept it sometimes.
5917                  * Also, seems the code doing it in step6 of tcp_rcv_state_process
5918                  * is not flawless. So, discard packet for sanity.
5919                  * Uncomment this return to process the data.
5920                  */
5921                 return -1;
5922 #else
5923                 goto discard;
5924 #endif
5925         }
5926         /* "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5927          * drop the segment and return."
5928          */
5929
5930 discard_and_undo:
5931         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5932         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5933         goto discard;
5934
5935 reset_and_undo:
5936         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5937         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5938         return 1;
5939 }
5940
5941 /*
5942  *      This function implements the receiving procedure of RFC 793 for
5943  *      all states except ESTABLISHED and TIME_WAIT.
5944  *      It's called from both tcp_v4_rcv and tcp_v6_rcv and should be
5945  *      address independent.
5946  */
5947
5948 int tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5949 {
5950         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5951         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5952         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
5953         struct request_sock *req;
5954         int queued = 0;
5955         bool acceptable;
5956
5957         switch (sk->sk_state) {
5958         case TCP_CLOSE:
5959                 goto discard;
5960
5961         case TCP_LISTEN:
5962                 if (th->ack)
5963                         return 1;
5964
5965                 if (th->rst)
5966                         goto discard;
5967
5968                 if (th->syn) {
5969                         if (th->fin)
5970                                 goto discard;
5971                         /* It is possible that we process SYN packets from backlog,
5972                          * so we need to make sure to disable BH right there.
5973                          */
5974                         local_bh_disable();
5975                         acceptable = icsk->icsk_af_ops->conn_request(sk, skb) >= 0;
5976                         local_bh_enable();
5977
5978                         if (!acceptable)
5979                                 return 1;
5980                         consume_skb(skb);
5981                         return 0;
5982                 }
5983                 goto discard;
5984
5985         case TCP_SYN_SENT:
5986                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5987                 tcp_mstamp_refresh(tp);
5988                 queued = tcp_rcv_synsent_state_process(sk, skb, th);
5989                 if (queued >= 0)
5990                         return queued;
5991
5992                 /* Do step6 onward by hand. */
5993                 tcp_urg(sk, skb, th);
5994                 __kfree_skb(skb);
5995                 tcp_data_snd_check(sk);
5996                 return 0;
5997         }
5998
5999         tcp_mstamp_refresh(tp);
6000         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
6001         req = tp->fastopen_rsk;
6002         if (req) {
6003                 bool req_stolen;
6004
6005                 WARN_ON_ONCE(sk->sk_state != TCP_SYN_RECV &&
6006                     sk->sk_state != TCP_FIN_WAIT1);
6007
6008                 if (!tcp_check_req(sk, skb, req, true, &req_stolen))
6009                         goto discard;
6010         }
6011
6012         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
6013                 goto discard;
6014
6015         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 0))
6016                 return 0;
6017
6018         /* step 5: check the ACK field */
6019         acceptable = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH |
6020                                       FLAG_UPDATE_TS_RECENT |
6021                                       FLAG_NO_CHALLENGE_ACK) > 0;
6022
6023         if (!acceptable) {
6024                 if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
6025                         return 1;       /* send one RST */
6026                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
6027                 goto discard;
6028         }
6029         switch (sk->sk_state) {
6030         case TCP_SYN_RECV:
6031                 tp->delivered++; /* SYN-ACK delivery isn't tracked in tcp_ack */
6032                 if (!tp->srtt_us)
6033                         tcp_synack_rtt_meas(sk, req);
6034
6035                 /* Once we leave TCP_SYN_RECV, we no longer need req
6036                  * so release it.
6037                  */
6038                 if (req) {
6039                         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
6040                         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
6041                         /* Re-arm the timer because data may have been sent out.
6042                          * This is similar to the regular data transmission case
6043                          * when new data has just been ack'ed.
6044                          *
6045                          * (TFO) - we could try to be more aggressive and
6046                          * retransmitting any data sooner based on when they
6047                          * are sent out.
6048                          */
6049                         tcp_rearm_rto(sk);
6050                 } else {
6051                         tcp_init_transfer(sk, BPF_SOCK_OPS_PASSIVE_ESTABLISHED_CB);
6052                         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
6053                 }
6054                 smp_mb();
6055                 tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
6056                 sk->sk_state_change(sk);
6057
6058                 /* Note, that this wakeup is only for marginal crossed SYN case.
6059                  * Passively open sockets are not waked up, because
6060                  * sk->sk_sleep == NULL and sk->sk_socket == NULL.
6061                  */
6062                 if (sk->sk_socket)
6063                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
6064
6065                 tp->snd_una = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
6066                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale;
6067                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
6068
6069                 if (tp->rx_opt.tstamp_ok)
6070                         tp->advmss -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6071
6072                 if (!inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
6073                         tcp_update_pacing_rate(sk);
6074
6075                 /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data packet */
6076                 tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
6077
6078                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6079                 tcp_fast_path_on(tp);
6080                 break;
6081
6082         case TCP_FIN_WAIT1: {
6083                 int tmo;
6084
6085                 /* If we enter the TCP_FIN_WAIT1 state and we are a
6086                  * Fast Open socket and this is the first acceptable
6087                  * ACK we have received, this would have acknowledged
6088                  * our SYNACK so stop the SYNACK timer.
6089                  */
6090                 if (req) {
6091                         /* We no longer need the request sock. */
6092                         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
6093                         tcp_rearm_rto(sk);
6094                 }
6095                 if (tp->snd_una != tp->write_seq)
6096                         break;
6097
6098                 tcp_set_state(sk, TCP_FIN_WAIT2);
6099                 sk->sk_shutdown |= SEND_SHUTDOWN;
6100
6101                 sk_dst_confirm(sk);
6102
6103                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
6104                         /* Wake up lingering close() */
6105                         sk->sk_state_change(sk);
6106                         break;
6107                 }
6108
6109                 if (tp->linger2 < 0) {
6110                         tcp_done(sk);
6111                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6112                         return 1;
6113                 }
6114                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6115                     after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6116                         /* Receive out of order FIN after close() */
6117                         if (tp->syn_fastopen && th->fin)
6118                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
6119                         tcp_done(sk);
6120                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6121                         return 1;
6122                 }
6123
6124                 tmo = tcp_fin_time(sk);
6125                 if (tmo > TCP_TIMEWAIT_LEN) {
6126                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo - TCP_TIMEWAIT_LEN);
6127                 } else if (th->fin || sock_owned_by_user(sk)) {
6128                         /* Bad case. We could lose such FIN otherwise.
6129                          * It is not a big problem, but it looks confusing
6130                          * and not so rare event. We still can lose it now,
6131                          * if it spins in bh_lock_sock(), but it is really
6132                          * marginal case.
6133                          */
6134                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo);
6135                 } else {
6136                         tcp_time_wait(sk, TCP_FIN_WAIT2, tmo);
6137                         goto discard;
6138                 }
6139                 break;
6140         }
6141
6142         case TCP_CLOSING:
6143                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6144                         tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
6145                         goto discard;
6146                 }
6147                 break;
6148
6149         case TCP_LAST_ACK:
6150                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6151                         tcp_update_metrics(sk);
6152                         tcp_done(sk);
6153                         goto discard;
6154                 }
6155                 break;
6156         }
6157
6158         /* step 6: check the URG bit */
6159         tcp_urg(sk, skb, th);
6160
6161         /* step 7: process the segment text */
6162         switch (sk->sk_state) {
6163         case TCP_CLOSE_WAIT:
6164         case TCP_CLOSING:
6165         case TCP_LAST_ACK:
6166                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
6167                         break;
6168                 /* fall through */
6169         case TCP_FIN_WAIT1:
6170         case TCP_FIN_WAIT2:
6171                 /* RFC 793 says to queue data in these states,
6172                  * RFC 1122 says we MUST send a reset.
6173                  * BSD 4.4 also does reset.
6174                  */
6175                 if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN) {
6176                         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6177                             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6178                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6179                                 tcp_reset(sk);
6180                                 return 1;
6181                         }
6182                 }
6183                 /* Fall through */
6184         case TCP_ESTABLISHED:
6185                 tcp_data_queue(sk, skb);
6186                 queued = 1;
6187                 break;
6188         }
6189
6190         /* tcp_data could move socket to TIME-WAIT */
6191         if (sk->sk_state != TCP_CLOSE) {
6192                 tcp_data_snd_check(sk);
6193                 tcp_ack_snd_check(sk);
6194         }
6195
6196         if (!queued) {
6197 discard:
6198                 tcp_drop(sk, skb);
6199         }
6200         return 0;
6201 }
6202 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_state_process);
6203
6204 static inline void pr_drop_req(struct request_sock *req, __u16 port, int family)
6205 {
6206         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6207
6208         if (family == AF_INET)
6209                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI4/%u\n",
6210                                     &ireq->ir_rmt_addr, port);
6211 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6212         else if (family == AF_INET6)
6213                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI6/%u\n",
6214                                     &ireq->ir_v6_rmt_addr, port);
6215 #endif
6216 }
6217
6218 /* RFC3168 : 6.1.1 SYN packets must not have ECT/ECN bits set
6219  *
6220  * If we receive a SYN packet with these bits set, it means a
6221  * network is playing bad games with TOS bits. In order to
6222  * avoid possible false congestion notifications, we disable
6223  * TCP ECN negotiation.
6224  *
6225  * Exception: tcp_ca wants ECN. This is required for DCTCP
6226  * congestion control: Linux DCTCP asserts ECT on all packets,
6227  * including SYN, which is most optimal solution; however,
6228  * others, such as FreeBSD do not.
6229  */
6230 static void tcp_ecn_create_request(struct request_sock *req,
6231                                    const struct sk_buff *skb,
6232                                    const struct sock *listen_sk,
6233                                    const struct dst_entry *dst)
6234 {
6235         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
6236         const struct net *net = sock_net(listen_sk);
6237         bool th_ecn = th->ece && th->cwr;
6238         bool ect, ecn_ok;
6239         u32 ecn_ok_dst;
6240
6241         if (!th_ecn)
6242                 return;
6243
6244         ect = !INET_ECN_is_not_ect(TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield);
6245         ecn_ok_dst = dst_feature(dst, DST_FEATURE_ECN_MASK);
6246         ecn_ok = net->ipv4.sysctl_tcp_ecn || ecn_ok_dst;
6247
6248         if ((!ect && ecn_ok) || tcp_ca_needs_ecn(listen_sk) ||
6249             (ecn_ok_dst & DST_FEATURE_ECN_CA) ||
6250             tcp_bpf_ca_needs_ecn((struct sock *)req))
6251                 inet_rsk(req)->ecn_ok = 1;
6252 }
6253
6254 static void tcp_openreq_init(struct request_sock *req,
6255                              const struct tcp_options_received *rx_opt,
6256                              struct sk_buff *skb, const struct sock *sk)
6257 {
6258         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6259
6260         req->rsk_rcv_wnd = 0;           /* So that tcp_send_synack() knows! */
6261         req->cookie_ts = 0;
6262         tcp_rsk(req)->rcv_isn = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
6263         tcp_rsk(req)->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6264         tcp_rsk(req)->snt_synack = tcp_clock_us();
6265         tcp_rsk(req)->last_oow_ack_time = 0;
6266         req->mss = rx_opt->mss_clamp;
6267         req->ts_recent = rx_opt->saw_tstamp ? rx_opt->rcv_tsval : 0;
6268         ireq->tstamp_ok = rx_opt->tstamp_ok;
6269         ireq->sack_ok = rx_opt->sack_ok;
6270         ireq->snd_wscale = rx_opt->snd_wscale;
6271         ireq->wscale_ok = rx_opt->wscale_ok;
6272         ireq->acked = 0;
6273         ireq->ecn_ok = 0;
6274         ireq->ir_rmt_port = tcp_hdr(skb)->source;
6275         ireq->ir_num = ntohs(tcp_hdr(skb)->dest);
6276         ireq->ir_mark = inet_request_mark(sk, skb);
6277 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
6278         ireq->smc_ok = rx_opt->smc_ok;
6279 #endif
6280 }
6281
6282 struct request_sock *inet_reqsk_alloc(const struct request_sock_ops *ops,
6283                                       struct sock *sk_listener,
6284                                       bool attach_listener)
6285 {
6286         struct request_sock *req = reqsk_alloc(ops, sk_listener,
6287                                                attach_listener);
6288
6289         if (req) {
6290                 struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6291
6292                 ireq->ireq_opt = NULL;
6293 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6294                 ireq->pktopts = NULL;
6295 #endif
6296                 atomic64_set(&ireq->ir_cookie, 0);
6297                 ireq->ireq_state = TCP_NEW_SYN_RECV;
6298                 write_pnet(&ireq->ireq_net, sock_net(sk_listener));
6299                 ireq->ireq_family = sk_listener->sk_family;
6300         }
6301
6302         return req;
6303 }
6304 EXPORT_SYMBOL(inet_reqsk_alloc);
6305
6306 /*
6307  * Return true if a syncookie should be sent
6308  */
6309 static bool tcp_syn_flood_action(const struct sock *sk,
6310                                  const struct sk_buff *skb,
6311                                  const char *proto)
6312 {
6313         struct request_sock_queue *queue = &inet_csk(sk)->icsk_accept_queue;
6314         const char *msg = "Dropping request";
6315         bool want_cookie = false;
6316         struct net *net = sock_net(sk);
6317
6318 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
6319         if (net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies) {
6320                 msg = "Sending cookies";
6321                 want_cookie = true;
6322                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDOCOOKIES);
6323         } else
6324 #endif
6325                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDROP);
6326
6327         if (!queue->synflood_warned &&
6328             net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies != 2 &&
6329             xchg(&queue->synflood_warned, 1) == 0)
6330                 pr_info("%s: Possible SYN flooding on port %d. %s.  Check SNMP counters.\n",
6331                         proto, ntohs(tcp_hdr(skb)->dest), msg);
6332
6333         return want_cookie;
6334 }
6335
6336 static void tcp_reqsk_record_syn(const struct sock *sk,
6337                                  struct request_sock *req,
6338                                  const struct sk_buff *skb)
6339 {
6340         if (tcp_sk(sk)->save_syn) {
6341                 u32 len = skb_network_header_len(skb) + tcp_hdrlen(skb);
6342                 u32 *copy;
6343
6344                 copy = kmalloc(len + sizeof(u32), GFP_ATOMIC);
6345                 if (copy) {
6346                         copy[0] = len;
6347                         memcpy(&copy[1], skb_network_header(skb), len);
6348                         req->saved_syn = copy;
6349                 }
6350         }
6351 }
6352
6353 int tcp_conn_request(struct request_sock_ops *rsk_ops,
6354                      const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
6355                      struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6356 {
6357         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
6358         __u32 isn = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_tw_isn;
6359         struct tcp_options_received tmp_opt;
6360         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6361         struct net *net = sock_net(sk);
6362         struct sock *fastopen_sk = NULL;
6363         struct request_sock *req;
6364         bool want_cookie = false;
6365         struct dst_entry *dst;
6366         struct flowi fl;
6367
6368         /* TW buckets are converted to open requests without
6369          * limitations, they conserve resources and peer is
6370          * evidently real one.
6371          */
6372         if ((net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies == 2 ||
6373              inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk)) && !isn) {
6374                 want_cookie = tcp_syn_flood_action(sk, skb, rsk_ops->slab_name);
6375                 if (!want_cookie)
6376                         goto drop;
6377         }
6378
6379         if (sk_acceptq_is_full(sk)) {
6380                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS);
6381                 goto drop;
6382         }
6383
6384         req = inet_reqsk_alloc(rsk_ops, sk, !want_cookie);
6385         if (!req)
6386                 goto drop;
6387
6388         tcp_rsk(req)->af_specific = af_ops;
6389         tcp_rsk(req)->ts_off = 0;
6390
6391         tcp_clear_options(&tmp_opt);
6392         tmp_opt.mss_clamp = af_ops->mss_clamp;
6393         tmp_opt.user_mss  = tp->rx_opt.user_mss;
6394         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tmp_opt, 0,
6395                           want_cookie ? NULL : &foc);
6396
6397         if (want_cookie && !tmp_opt.saw_tstamp)
6398                 tcp_clear_options(&tmp_opt);
6399
6400         if (IS_ENABLED(CONFIG_SMC) && want_cookie)
6401                 tmp_opt.smc_ok = 0;
6402
6403         tmp_opt.tstamp_ok = tmp_opt.saw_tstamp;
6404         tcp_openreq_init(req, &tmp_opt, skb, sk);
6405         inet_rsk(req)->no_srccheck = inet_sk(sk)->transparent;
6406
6407         /* Note: tcp_v6_init_req() might override ir_iif for link locals */
6408         inet_rsk(req)->ir_iif = inet_request_bound_dev_if(sk, skb);
6409
6410         af_ops->init_req(req, sk, skb);
6411
6412         if (security_inet_conn_request(sk, skb, req))
6413                 goto drop_and_free;
6414
6415         if (tmp_opt.tstamp_ok)
6416                 tcp_rsk(req)->ts_off = af_ops->init_ts_off(net, skb);
6417
6418         dst = af_ops->route_req(sk, &fl, req);
6419         if (!dst)
6420                 goto drop_and_free;
6421
6422         if (!want_cookie && !isn) {
6423                 /* Kill the following clause, if you dislike this way. */
6424                 if (!net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies &&
6425                     (net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog - inet_csk_reqsk_queue_len(sk) <
6426                      (net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog >> 2)) &&
6427                     !tcp_peer_is_proven(req, dst)) {
6428                         /* Without syncookies last quarter of
6429                          * backlog is filled with destinations,
6430                          * proven to be alive.
6431                          * It means that we continue to communicate
6432                          * to destinations, already remembered
6433                          * to the moment of synflood.
6434                          */
6435                         pr_drop_req(req, ntohs(tcp_hdr(skb)->source),
6436                                     rsk_ops->family);
6437                         goto drop_and_release;
6438                 }
6439
6440                 isn = af_ops->init_seq(skb);
6441         }
6442
6443         tcp_ecn_create_request(req, skb, sk, dst);
6444
6445         if (want_cookie) {
6446                 isn = cookie_init_sequence(af_ops, sk, skb, &req->mss);
6447                 req->cookie_ts = tmp_opt.tstamp_ok;
6448                 if (!tmp_opt.tstamp_ok)
6449                         inet_rsk(req)->ecn_ok = 0;
6450         }
6451
6452         tcp_rsk(req)->snt_isn = isn;
6453         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
6454         tcp_openreq_init_rwin(req, sk, dst);
6455         if (!want_cookie) {
6456                 tcp_reqsk_record_syn(sk, req, skb);
6457                 fastopen_sk = tcp_try_fastopen(sk, skb, req, &foc, dst);
6458         }
6459         if (fastopen_sk) {
6460                 af_ops->send_synack(fastopen_sk, dst, &fl, req,
6461                                     &foc, TCP_SYNACK_FASTOPEN);
6462                 /* Add the child socket directly into the accept queue */
6463                 inet_csk_reqsk_queue_add(sk, req, fastopen_sk);
6464                 sk->sk_data_ready(sk);
6465                 bh_unlock_sock(fastopen_sk);
6466                 sock_put(fastopen_sk);
6467         } else {
6468                 tcp_rsk(req)->tfo_listener = false;
6469                 if (!want_cookie)
6470                         inet_csk_reqsk_queue_hash_add(sk, req,
6471                                 tcp_timeout_init((struct sock *)req));
6472                 af_ops->send_synack(sk, dst, &fl, req, &foc,
6473                                     !want_cookie ? TCP_SYNACK_NORMAL :
6474                                                    TCP_SYNACK_COOKIE);
6475                 if (want_cookie) {
6476                         reqsk_free(req);
6477                         return 0;
6478                 }
6479         }
6480         reqsk_put(req);
6481         return 0;
6482
6483 drop_and_release:
6484         dst_release(dst);
6485 drop_and_free:
6486         reqsk_free(req);
6487 drop:
6488         tcp_listendrop(sk);
6489         return 0;
6490 }
6491 EXPORT_SYMBOL(tcp_conn_request);