tcp: Prevent low rmem stalls with SO_RCVLOWAT.
[linux-2.6-microblaze.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/jump_label_ratelimit.h>
81 #include <net/busy_poll.h>
82 #include <net/mptcp.h>
83
84 int sysctl_tcp_max_orphans __read_mostly = NR_FILE;
85
86 #define FLAG_DATA               0x01 /* Incoming frame contained data.          */
87 #define FLAG_WIN_UPDATE         0x02 /* Incoming ACK was a window update.       */
88 #define FLAG_DATA_ACKED         0x04 /* This ACK acknowledged new data.         */
89 #define FLAG_RETRANS_DATA_ACKED 0x08 /* "" "" some of which was retransmitted.  */
90 #define FLAG_SYN_ACKED          0x10 /* This ACK acknowledged SYN.              */
91 #define FLAG_DATA_SACKED        0x20 /* New SACK.                               */
92 #define FLAG_ECE                0x40 /* ECE in this ACK                         */
93 #define FLAG_LOST_RETRANS       0x80 /* This ACK marks some retransmission lost */
94 #define FLAG_SLOWPATH           0x100 /* Do not skip RFC checks for window update.*/
95 #define FLAG_ORIG_SACK_ACKED    0x200 /* Never retransmitted data are (s)acked  */
96 #define FLAG_SND_UNA_ADVANCED   0x400 /* Snd_una was changed (!= FLAG_DATA_ACKED) */
97 #define FLAG_DSACKING_ACK       0x800 /* SACK blocks contained D-SACK info */
98 #define FLAG_SET_XMIT_TIMER     0x1000 /* Set TLP or RTO timer */
99 #define FLAG_SACK_RENEGING      0x2000 /* snd_una advanced to a sacked seq */
100 #define FLAG_UPDATE_TS_RECENT   0x4000 /* tcp_replace_ts_recent() */
101 #define FLAG_NO_CHALLENGE_ACK   0x8000 /* do not call tcp_send_challenge_ack()  */
102 #define FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED  0x10000 /* Likely a delayed ACK */
103
104 #define FLAG_ACKED              (FLAG_DATA_ACKED|FLAG_SYN_ACKED)
105 #define FLAG_NOT_DUP            (FLAG_DATA|FLAG_WIN_UPDATE|FLAG_ACKED)
106 #define FLAG_CA_ALERT           (FLAG_DATA_SACKED|FLAG_ECE|FLAG_DSACKING_ACK)
107 #define FLAG_FORWARD_PROGRESS   (FLAG_ACKED|FLAG_DATA_SACKED)
108
109 #define TCP_REMNANT (TCP_FLAG_FIN|TCP_FLAG_URG|TCP_FLAG_SYN|TCP_FLAG_PSH)
110 #define TCP_HP_BITS (~(TCP_RESERVED_BITS|TCP_FLAG_PSH))
111
112 #define REXMIT_NONE     0 /* no loss recovery to do */
113 #define REXMIT_LOST     1 /* retransmit packets marked lost */
114 #define REXMIT_NEW      2 /* FRTO-style transmit of unsent/new packets */
115
116 #if IS_ENABLED(CONFIG_TLS_DEVICE)
117 static DEFINE_STATIC_KEY_DEFERRED_FALSE(clean_acked_data_enabled, HZ);
118
119 void clean_acked_data_enable(struct inet_connection_sock *icsk,
120                              void (*cad)(struct sock *sk, u32 ack_seq))
121 {
122         icsk->icsk_clean_acked = cad;
123         static_branch_deferred_inc(&clean_acked_data_enabled);
124 }
125 EXPORT_SYMBOL_GPL(clean_acked_data_enable);
126
127 void clean_acked_data_disable(struct inet_connection_sock *icsk)
128 {
129         static_branch_slow_dec_deferred(&clean_acked_data_enabled);
130         icsk->icsk_clean_acked = NULL;
131 }
132 EXPORT_SYMBOL_GPL(clean_acked_data_disable);
133
134 void clean_acked_data_flush(void)
135 {
136         static_key_deferred_flush(&clean_acked_data_enabled);
137 }
138 EXPORT_SYMBOL_GPL(clean_acked_data_flush);
139 #endif
140
141 #ifdef CONFIG_CGROUP_BPF
142 static void bpf_skops_parse_hdr(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
143 {
144         bool unknown_opt = tcp_sk(sk)->rx_opt.saw_unknown &&
145                 BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tcp_sk(sk),
146                                        BPF_SOCK_OPS_PARSE_UNKNOWN_HDR_OPT_CB_FLAG);
147         bool parse_all_opt = BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tcp_sk(sk),
148                                                     BPF_SOCK_OPS_PARSE_ALL_HDR_OPT_CB_FLAG);
149         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
150
151         if (likely(!unknown_opt && !parse_all_opt))
152                 return;
153
154         /* The skb will be handled in the
155          * bpf_skops_established() or
156          * bpf_skops_write_hdr_opt().
157          */
158         switch (sk->sk_state) {
159         case TCP_SYN_RECV:
160         case TCP_SYN_SENT:
161         case TCP_LISTEN:
162                 return;
163         }
164
165         sock_owned_by_me(sk);
166
167         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
168         sock_ops.op = BPF_SOCK_OPS_PARSE_HDR_OPT_CB;
169         sock_ops.is_fullsock = 1;
170         sock_ops.sk = sk;
171         bpf_skops_init_skb(&sock_ops, skb, tcp_hdrlen(skb));
172
173         BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS(&sock_ops);
174 }
175
176 static void bpf_skops_established(struct sock *sk, int bpf_op,
177                                   struct sk_buff *skb)
178 {
179         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
180
181         sock_owned_by_me(sk);
182
183         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
184         sock_ops.op = bpf_op;
185         sock_ops.is_fullsock = 1;
186         sock_ops.sk = sk;
187         /* sk with TCP_REPAIR_ON does not have skb in tcp_finish_connect */
188         if (skb)
189                 bpf_skops_init_skb(&sock_ops, skb, tcp_hdrlen(skb));
190
191         BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS(&sock_ops);
192 }
193 #else
194 static void bpf_skops_parse_hdr(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
195 {
196 }
197
198 static void bpf_skops_established(struct sock *sk, int bpf_op,
199                                   struct sk_buff *skb)
200 {
201 }
202 #endif
203
204 static void tcp_gro_dev_warn(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
205                              unsigned int len)
206 {
207         static bool __once __read_mostly;
208
209         if (!__once) {
210                 struct net_device *dev;
211
212                 __once = true;
213
214                 rcu_read_lock();
215                 dev = dev_get_by_index_rcu(sock_net(sk), skb->skb_iif);
216                 if (!dev || len >= dev->mtu)
217                         pr_warn("%s: Driver has suspect GRO implementation, TCP performance may be compromised.\n",
218                                 dev ? dev->name : "Unknown driver");
219                 rcu_read_unlock();
220         }
221 }
222
223 /* Adapt the MSS value used to make delayed ack decision to the
224  * real world.
225  */
226 static void tcp_measure_rcv_mss(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
227 {
228         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
229         const unsigned int lss = icsk->icsk_ack.last_seg_size;
230         unsigned int len;
231
232         icsk->icsk_ack.last_seg_size = 0;
233
234         /* skb->len may jitter because of SACKs, even if peer
235          * sends good full-sized frames.
236          */
237         len = skb_shinfo(skb)->gso_size ? : skb->len;
238         if (len >= icsk->icsk_ack.rcv_mss) {
239                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = min_t(unsigned int, len,
240                                                tcp_sk(sk)->advmss);
241                 /* Account for possibly-removed options */
242                 if (unlikely(len > icsk->icsk_ack.rcv_mss +
243                                    MAX_TCP_OPTION_SPACE))
244                         tcp_gro_dev_warn(sk, skb, len);
245         } else {
246                 /* Otherwise, we make more careful check taking into account,
247                  * that SACKs block is variable.
248                  *
249                  * "len" is invariant segment length, including TCP header.
250                  */
251                 len += skb->data - skb_transport_header(skb);
252                 if (len >= TCP_MSS_DEFAULT + sizeof(struct tcphdr) ||
253                     /* If PSH is not set, packet should be
254                      * full sized, provided peer TCP is not badly broken.
255                      * This observation (if it is correct 8)) allows
256                      * to handle super-low mtu links fairly.
257                      */
258                     (len >= TCP_MIN_MSS + sizeof(struct tcphdr) &&
259                      !(tcp_flag_word(tcp_hdr(skb)) & TCP_REMNANT))) {
260                         /* Subtract also invariant (if peer is RFC compliant),
261                          * tcp header plus fixed timestamp option length.
262                          * Resulting "len" is MSS free of SACK jitter.
263                          */
264                         len -= tcp_sk(sk)->tcp_header_len;
265                         icsk->icsk_ack.last_seg_size = len;
266                         if (len == lss) {
267                                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = len;
268                                 return;
269                         }
270                 }
271                 if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED)
272                         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED2;
273                 icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED;
274         }
275 }
276
277 static void tcp_incr_quickack(struct sock *sk, unsigned int max_quickacks)
278 {
279         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
280         unsigned int quickacks = tcp_sk(sk)->rcv_wnd / (2 * icsk->icsk_ack.rcv_mss);
281
282         if (quickacks == 0)
283                 quickacks = 2;
284         quickacks = min(quickacks, max_quickacks);
285         if (quickacks > icsk->icsk_ack.quick)
286                 icsk->icsk_ack.quick = quickacks;
287 }
288
289 void tcp_enter_quickack_mode(struct sock *sk, unsigned int max_quickacks)
290 {
291         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
292
293         tcp_incr_quickack(sk, max_quickacks);
294         inet_csk_exit_pingpong_mode(sk);
295         icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
296 }
297 EXPORT_SYMBOL(tcp_enter_quickack_mode);
298
299 /* Send ACKs quickly, if "quick" count is not exhausted
300  * and the session is not interactive.
301  */
302
303 static bool tcp_in_quickack_mode(struct sock *sk)
304 {
305         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
306         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
307
308         return (dst && dst_metric(dst, RTAX_QUICKACK)) ||
309                 (icsk->icsk_ack.quick && !inet_csk_in_pingpong_mode(sk));
310 }
311
312 static void tcp_ecn_queue_cwr(struct tcp_sock *tp)
313 {
314         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
315                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_QUEUE_CWR;
316 }
317
318 static void tcp_ecn_accept_cwr(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
319 {
320         if (tcp_hdr(skb)->cwr) {
321                 tcp_sk(sk)->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
322
323                 /* If the sender is telling us it has entered CWR, then its
324                  * cwnd may be very low (even just 1 packet), so we should ACK
325                  * immediately.
326                  */
327                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
328                         inet_csk(sk)->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_NOW;
329         }
330 }
331
332 static void tcp_ecn_withdraw_cwr(struct tcp_sock *tp)
333 {
334         tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
335 }
336
337 static void __tcp_ecn_check_ce(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
338 {
339         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
340
341         switch (TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield & INET_ECN_MASK) {
342         case INET_ECN_NOT_ECT:
343                 /* Funny extension: if ECT is not set on a segment,
344                  * and we already seen ECT on a previous segment,
345                  * it is probably a retransmit.
346                  */
347                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_SEEN)
348                         tcp_enter_quickack_mode(sk, 2);
349                 break;
350         case INET_ECN_CE:
351                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
352                         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_ECN_IS_CE);
353
354                 if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)) {
355                         /* Better not delay acks, sender can have a very low cwnd */
356                         tcp_enter_quickack_mode(sk, 2);
357                         tp->ecn_flags |= TCP_ECN_DEMAND_CWR;
358                 }
359                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
360                 break;
361         default:
362                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
363                         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_ECN_NO_CE);
364                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
365                 break;
366         }
367 }
368
369 static void tcp_ecn_check_ce(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
370 {
371         if (tcp_sk(sk)->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
372                 __tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
373 }
374
375 static void tcp_ecn_rcv_synack(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
376 {
377         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || th->cwr))
378                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
379 }
380
381 static void tcp_ecn_rcv_syn(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
382 {
383         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || !th->cwr))
384                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
385 }
386
387 static bool tcp_ecn_rcv_ecn_echo(const struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
388 {
389         if (th->ece && !th->syn && (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
390                 return true;
391         return false;
392 }
393
394 /* Buffer size and advertised window tuning.
395  *
396  * 1. Tuning sk->sk_sndbuf, when connection enters established state.
397  */
398
399 static void tcp_sndbuf_expand(struct sock *sk)
400 {
401         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
402         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
403         int sndmem, per_mss;
404         u32 nr_segs;
405
406         /* Worst case is non GSO/TSO : each frame consumes one skb
407          * and skb->head is kmalloced using power of two area of memory
408          */
409         per_mss = max_t(u32, tp->rx_opt.mss_clamp, tp->mss_cache) +
410                   MAX_TCP_HEADER +
411                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info));
412
413         per_mss = roundup_pow_of_two(per_mss) +
414                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct sk_buff));
415
416         nr_segs = max_t(u32, TCP_INIT_CWND, tp->snd_cwnd);
417         nr_segs = max_t(u32, nr_segs, tp->reordering + 1);
418
419         /* Fast Recovery (RFC 5681 3.2) :
420          * Cubic needs 1.7 factor, rounded to 2 to include
421          * extra cushion (application might react slowly to EPOLLOUT)
422          */
423         sndmem = ca_ops->sndbuf_expand ? ca_ops->sndbuf_expand(sk) : 2;
424         sndmem *= nr_segs * per_mss;
425
426         if (sk->sk_sndbuf < sndmem)
427                 WRITE_ONCE(sk->sk_sndbuf,
428                            min(sndmem, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_wmem[2]));
429 }
430
431 /* 2. Tuning advertised window (window_clamp, rcv_ssthresh)
432  *
433  * All tcp_full_space() is split to two parts: "network" buffer, allocated
434  * forward and advertised in receiver window (tp->rcv_wnd) and
435  * "application buffer", required to isolate scheduling/application
436  * latencies from network.
437  * window_clamp is maximal advertised window. It can be less than
438  * tcp_full_space(), in this case tcp_full_space() - window_clamp
439  * is reserved for "application" buffer. The less window_clamp is
440  * the smoother our behaviour from viewpoint of network, but the lower
441  * throughput and the higher sensitivity of the connection to losses. 8)
442  *
443  * rcv_ssthresh is more strict window_clamp used at "slow start"
444  * phase to predict further behaviour of this connection.
445  * It is used for two goals:
446  * - to enforce header prediction at sender, even when application
447  *   requires some significant "application buffer". It is check #1.
448  * - to prevent pruning of receive queue because of misprediction
449  *   of receiver window. Check #2.
450  *
451  * The scheme does not work when sender sends good segments opening
452  * window and then starts to feed us spaghetti. But it should work
453  * in common situations. Otherwise, we have to rely on queue collapsing.
454  */
455
456 /* Slow part of check#2. */
457 static int __tcp_grow_window(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
458 {
459         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
460         /* Optimize this! */
461         int truesize = tcp_win_from_space(sk, skb->truesize) >> 1;
462         int window = tcp_win_from_space(sk, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]) >> 1;
463
464         while (tp->rcv_ssthresh <= window) {
465                 if (truesize <= skb->len)
466                         return 2 * inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss;
467
468                 truesize >>= 1;
469                 window >>= 1;
470         }
471         return 0;
472 }
473
474 static void tcp_grow_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
475 {
476         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
477         int room;
478
479         room = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_space(sk)) - tp->rcv_ssthresh;
480
481         /* Check #1 */
482         if (room > 0 && !tcp_under_memory_pressure(sk)) {
483                 int incr;
484
485                 /* Check #2. Increase window, if skb with such overhead
486                  * will fit to rcvbuf in future.
487                  */
488                 if (tcp_win_from_space(sk, skb->truesize) <= skb->len)
489                         incr = 2 * tp->advmss;
490                 else
491                         incr = __tcp_grow_window(sk, skb);
492
493                 if (incr) {
494                         incr = max_t(int, incr, 2 * skb->len);
495                         tp->rcv_ssthresh += min(room, incr);
496                         inet_csk(sk)->icsk_ack.quick |= 1;
497                 }
498         }
499 }
500
501 /* 3. Try to fixup all. It is made immediately after connection enters
502  *    established state.
503  */
504 static void tcp_init_buffer_space(struct sock *sk)
505 {
506         int tcp_app_win = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_app_win;
507         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
508         int maxwin;
509
510         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK))
511                 tcp_sndbuf_expand(sk);
512
513         tp->rcvq_space.space = min_t(u32, tp->rcv_wnd, TCP_INIT_CWND * tp->advmss);
514         tcp_mstamp_refresh(tp);
515         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
516         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
517
518         maxwin = tcp_full_space(sk);
519
520         if (tp->window_clamp >= maxwin) {
521                 tp->window_clamp = maxwin;
522
523                 if (tcp_app_win && maxwin > 4 * tp->advmss)
524                         tp->window_clamp = max(maxwin -
525                                                (maxwin >> tcp_app_win),
526                                                4 * tp->advmss);
527         }
528
529         /* Force reservation of one segment. */
530         if (tcp_app_win &&
531             tp->window_clamp > 2 * tp->advmss &&
532             tp->window_clamp + tp->advmss > maxwin)
533                 tp->window_clamp = max(2 * tp->advmss, maxwin - tp->advmss);
534
535         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, tp->window_clamp);
536         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
537 }
538
539 /* 4. Recalculate window clamp after socket hit its memory bounds. */
540 static void tcp_clamp_window(struct sock *sk)
541 {
542         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
543         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
544         struct net *net = sock_net(sk);
545
546         icsk->icsk_ack.quick = 0;
547
548         if (sk->sk_rcvbuf < net->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2] &&
549             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK) &&
550             !tcp_under_memory_pressure(sk) &&
551             sk_memory_allocated(sk) < sk_prot_mem_limits(sk, 0)) {
552                 WRITE_ONCE(sk->sk_rcvbuf,
553                            min(atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc),
554                                net->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]));
555         }
556         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf)
557                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->window_clamp, 2U * tp->advmss);
558 }
559
560 /* Initialize RCV_MSS value.
561  * RCV_MSS is an our guess about MSS used by the peer.
562  * We haven't any direct information about the MSS.
563  * It's better to underestimate the RCV_MSS rather than overestimate.
564  * Overestimations make us ACKing less frequently than needed.
565  * Underestimations are more easy to detect and fix by tcp_measure_rcv_mss().
566  */
567 void tcp_initialize_rcv_mss(struct sock *sk)
568 {
569         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
570         unsigned int hint = min_t(unsigned int, tp->advmss, tp->mss_cache);
571
572         hint = min(hint, tp->rcv_wnd / 2);
573         hint = min(hint, TCP_MSS_DEFAULT);
574         hint = max(hint, TCP_MIN_MSS);
575
576         inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss = hint;
577 }
578 EXPORT_SYMBOL(tcp_initialize_rcv_mss);
579
580 /* Receiver "autotuning" code.
581  *
582  * The algorithm for RTT estimation w/o timestamps is based on
583  * Dynamic Right-Sizing (DRS) by Wu Feng and Mike Fisk of LANL.
584  * <https://public.lanl.gov/radiant/pubs.html#DRS>
585  *
586  * More detail on this code can be found at
587  * <http://staff.psc.edu/jheffner/>,
588  * though this reference is out of date.  A new paper
589  * is pending.
590  */
591 static void tcp_rcv_rtt_update(struct tcp_sock *tp, u32 sample, int win_dep)
592 {
593         u32 new_sample = tp->rcv_rtt_est.rtt_us;
594         long m = sample;
595
596         if (new_sample != 0) {
597                 /* If we sample in larger samples in the non-timestamp
598                  * case, we could grossly overestimate the RTT especially
599                  * with chatty applications or bulk transfer apps which
600                  * are stalled on filesystem I/O.
601                  *
602                  * Also, since we are only going for a minimum in the
603                  * non-timestamp case, we do not smooth things out
604                  * else with timestamps disabled convergence takes too
605                  * long.
606                  */
607                 if (!win_dep) {
608                         m -= (new_sample >> 3);
609                         new_sample += m;
610                 } else {
611                         m <<= 3;
612                         if (m < new_sample)
613                                 new_sample = m;
614                 }
615         } else {
616                 /* No previous measure. */
617                 new_sample = m << 3;
618         }
619
620         tp->rcv_rtt_est.rtt_us = new_sample;
621 }
622
623 static inline void tcp_rcv_rtt_measure(struct tcp_sock *tp)
624 {
625         u32 delta_us;
626
627         if (tp->rcv_rtt_est.time == 0)
628                 goto new_measure;
629         if (before(tp->rcv_nxt, tp->rcv_rtt_est.seq))
630                 return;
631         delta_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcv_rtt_est.time);
632         if (!delta_us)
633                 delta_us = 1;
634         tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 1);
635
636 new_measure:
637         tp->rcv_rtt_est.seq = tp->rcv_nxt + tp->rcv_wnd;
638         tp->rcv_rtt_est.time = tp->tcp_mstamp;
639 }
640
641 static inline void tcp_rcv_rtt_measure_ts(struct sock *sk,
642                                           const struct sk_buff *skb)
643 {
644         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
645
646         if (tp->rx_opt.rcv_tsecr == tp->rcv_rtt_last_tsecr)
647                 return;
648         tp->rcv_rtt_last_tsecr = tp->rx_opt.rcv_tsecr;
649
650         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq -
651             TCP_SKB_CB(skb)->seq >= inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss) {
652                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
653                 u32 delta_us;
654
655                 if (likely(delta < INT_MAX / (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ))) {
656                         if (!delta)
657                                 delta = 1;
658                         delta_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
659                         tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 0);
660                 }
661         }
662 }
663
664 /*
665  * This function should be called every time data is copied to user space.
666  * It calculates the appropriate TCP receive buffer space.
667  */
668 void tcp_rcv_space_adjust(struct sock *sk)
669 {
670         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
671         u32 copied;
672         int time;
673
674         trace_tcp_rcv_space_adjust(sk);
675
676         tcp_mstamp_refresh(tp);
677         time = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcvq_space.time);
678         if (time < (tp->rcv_rtt_est.rtt_us >> 3) || tp->rcv_rtt_est.rtt_us == 0)
679                 return;
680
681         /* Number of bytes copied to user in last RTT */
682         copied = tp->copied_seq - tp->rcvq_space.seq;
683         if (copied <= tp->rcvq_space.space)
684                 goto new_measure;
685
686         /* A bit of theory :
687          * copied = bytes received in previous RTT, our base window
688          * To cope with packet losses, we need a 2x factor
689          * To cope with slow start, and sender growing its cwin by 100 %
690          * every RTT, we need a 4x factor, because the ACK we are sending
691          * now is for the next RTT, not the current one :
692          * <prev RTT . ><current RTT .. ><next RTT .... >
693          */
694
695         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_moderate_rcvbuf &&
696             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
697                 int rcvmem, rcvbuf;
698                 u64 rcvwin, grow;
699
700                 /* minimal window to cope with packet losses, assuming
701                  * steady state. Add some cushion because of small variations.
702                  */
703                 rcvwin = ((u64)copied << 1) + 16 * tp->advmss;
704
705                 /* Accommodate for sender rate increase (eg. slow start) */
706                 grow = rcvwin * (copied - tp->rcvq_space.space);
707                 do_div(grow, tp->rcvq_space.space);
708                 rcvwin += (grow << 1);
709
710                 rcvmem = SKB_TRUESIZE(tp->advmss + MAX_TCP_HEADER);
711                 while (tcp_win_from_space(sk, rcvmem) < tp->advmss)
712                         rcvmem += 128;
713
714                 do_div(rcvwin, tp->advmss);
715                 rcvbuf = min_t(u64, rcvwin * rcvmem,
716                                sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
717                 if (rcvbuf > sk->sk_rcvbuf) {
718                         WRITE_ONCE(sk->sk_rcvbuf, rcvbuf);
719
720                         /* Make the window clamp follow along.  */
721                         tp->window_clamp = tcp_win_from_space(sk, rcvbuf);
722                 }
723         }
724         tp->rcvq_space.space = copied;
725
726 new_measure:
727         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
728         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
729 }
730
731 /* There is something which you must keep in mind when you analyze the
732  * behavior of the tp->ato delayed ack timeout interval.  When a
733  * connection starts up, we want to ack as quickly as possible.  The
734  * problem is that "good" TCP's do slow start at the beginning of data
735  * transmission.  The means that until we send the first few ACK's the
736  * sender will sit on his end and only queue most of his data, because
737  * he can only send snd_cwnd unacked packets at any given time.  For
738  * each ACK we send, he increments snd_cwnd and transmits more of his
739  * queue.  -DaveM
740  */
741 static void tcp_event_data_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
742 {
743         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
744         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
745         u32 now;
746
747         inet_csk_schedule_ack(sk);
748
749         tcp_measure_rcv_mss(sk, skb);
750
751         tcp_rcv_rtt_measure(tp);
752
753         now = tcp_jiffies32;
754
755         if (!icsk->icsk_ack.ato) {
756                 /* The _first_ data packet received, initialize
757                  * delayed ACK engine.
758                  */
759                 tcp_incr_quickack(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
760                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
761         } else {
762                 int m = now - icsk->icsk_ack.lrcvtime;
763
764                 if (m <= TCP_ATO_MIN / 2) {
765                         /* The fastest case is the first. */
766                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + TCP_ATO_MIN / 2;
767                 } else if (m < icsk->icsk_ack.ato) {
768                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + m;
769                         if (icsk->icsk_ack.ato > icsk->icsk_rto)
770                                 icsk->icsk_ack.ato = icsk->icsk_rto;
771                 } else if (m > icsk->icsk_rto) {
772                         /* Too long gap. Apparently sender failed to
773                          * restart window, so that we send ACKs quickly.
774                          */
775                         tcp_incr_quickack(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
776                         sk_mem_reclaim(sk);
777                 }
778         }
779         icsk->icsk_ack.lrcvtime = now;
780
781         tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
782
783         if (skb->len >= 128)
784                 tcp_grow_window(sk, skb);
785 }
786
787 /* Called to compute a smoothed rtt estimate. The data fed to this
788  * routine either comes from timestamps, or from segments that were
789  * known _not_ to have been retransmitted [see Karn/Partridge
790  * Proceedings SIGCOMM 87]. The algorithm is from the SIGCOMM 88
791  * piece by Van Jacobson.
792  * NOTE: the next three routines used to be one big routine.
793  * To save cycles in the RFC 1323 implementation it was better to break
794  * it up into three procedures. -- erics
795  */
796 static void tcp_rtt_estimator(struct sock *sk, long mrtt_us)
797 {
798         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
799         long m = mrtt_us; /* RTT */
800         u32 srtt = tp->srtt_us;
801
802         /*      The following amusing code comes from Jacobson's
803          *      article in SIGCOMM '88.  Note that rtt and mdev
804          *      are scaled versions of rtt and mean deviation.
805          *      This is designed to be as fast as possible
806          *      m stands for "measurement".
807          *
808          *      On a 1990 paper the rto value is changed to:
809          *      RTO = rtt + 4 * mdev
810          *
811          * Funny. This algorithm seems to be very broken.
812          * These formulae increase RTO, when it should be decreased, increase
813          * too slowly, when it should be increased quickly, decrease too quickly
814          * etc. I guess in BSD RTO takes ONE value, so that it is absolutely
815          * does not matter how to _calculate_ it. Seems, it was trap
816          * that VJ failed to avoid. 8)
817          */
818         if (srtt != 0) {
819                 m -= (srtt >> 3);       /* m is now error in rtt est */
820                 srtt += m;              /* rtt = 7/8 rtt + 1/8 new */
821                 if (m < 0) {
822                         m = -m;         /* m is now abs(error) */
823                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
824                         /* This is similar to one of Eifel findings.
825                          * Eifel blocks mdev updates when rtt decreases.
826                          * This solution is a bit different: we use finer gain
827                          * for mdev in this case (alpha*beta).
828                          * Like Eifel it also prevents growth of rto,
829                          * but also it limits too fast rto decreases,
830                          * happening in pure Eifel.
831                          */
832                         if (m > 0)
833                                 m >>= 3;
834                 } else {
835                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
836                 }
837                 tp->mdev_us += m;               /* mdev = 3/4 mdev + 1/4 new */
838                 if (tp->mdev_us > tp->mdev_max_us) {
839                         tp->mdev_max_us = tp->mdev_us;
840                         if (tp->mdev_max_us > tp->rttvar_us)
841                                 tp->rttvar_us = tp->mdev_max_us;
842                 }
843                 if (after(tp->snd_una, tp->rtt_seq)) {
844                         if (tp->mdev_max_us < tp->rttvar_us)
845                                 tp->rttvar_us -= (tp->rttvar_us - tp->mdev_max_us) >> 2;
846                         tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
847                         tp->mdev_max_us = tcp_rto_min_us(sk);
848
849                         tcp_bpf_rtt(sk);
850                 }
851         } else {
852                 /* no previous measure. */
853                 srtt = m << 3;          /* take the measured time to be rtt */
854                 tp->mdev_us = m << 1;   /* make sure rto = 3*rtt */
855                 tp->rttvar_us = max(tp->mdev_us, tcp_rto_min_us(sk));
856                 tp->mdev_max_us = tp->rttvar_us;
857                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
858
859                 tcp_bpf_rtt(sk);
860         }
861         tp->srtt_us = max(1U, srtt);
862 }
863
864 static void tcp_update_pacing_rate(struct sock *sk)
865 {
866         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
867         u64 rate;
868
869         /* set sk_pacing_rate to 200 % of current rate (mss * cwnd / srtt) */
870         rate = (u64)tp->mss_cache * ((USEC_PER_SEC / 100) << 3);
871
872         /* current rate is (cwnd * mss) / srtt
873          * In Slow Start [1], set sk_pacing_rate to 200 % the current rate.
874          * In Congestion Avoidance phase, set it to 120 % the current rate.
875          *
876          * [1] : Normal Slow Start condition is (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh)
877          *       If snd_cwnd >= (tp->snd_ssthresh / 2), we are approaching
878          *       end of slow start and should slow down.
879          */
880         if (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh / 2)
881                 rate *= sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_pacing_ss_ratio;
882         else
883                 rate *= sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_pacing_ca_ratio;
884
885         rate *= max(tp->snd_cwnd, tp->packets_out);
886
887         if (likely(tp->srtt_us))
888                 do_div(rate, tp->srtt_us);
889
890         /* WRITE_ONCE() is needed because sch_fq fetches sk_pacing_rate
891          * without any lock. We want to make sure compiler wont store
892          * intermediate values in this location.
893          */
894         WRITE_ONCE(sk->sk_pacing_rate, min_t(u64, rate,
895                                              sk->sk_max_pacing_rate));
896 }
897
898 /* Calculate rto without backoff.  This is the second half of Van Jacobson's
899  * routine referred to above.
900  */
901 static void tcp_set_rto(struct sock *sk)
902 {
903         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
904         /* Old crap is replaced with new one. 8)
905          *
906          * More seriously:
907          * 1. If rtt variance happened to be less 50msec, it is hallucination.
908          *    It cannot be less due to utterly erratic ACK generation made
909          *    at least by solaris and freebsd. "Erratic ACKs" has _nothing_
910          *    to do with delayed acks, because at cwnd>2 true delack timeout
911          *    is invisible. Actually, Linux-2.4 also generates erratic
912          *    ACKs in some circumstances.
913          */
914         inet_csk(sk)->icsk_rto = __tcp_set_rto(tp);
915
916         /* 2. Fixups made earlier cannot be right.
917          *    If we do not estimate RTO correctly without them,
918          *    all the algo is pure shit and should be replaced
919          *    with correct one. It is exactly, which we pretend to do.
920          */
921
922         /* NOTE: clamping at TCP_RTO_MIN is not required, current algo
923          * guarantees that rto is higher.
924          */
925         tcp_bound_rto(sk);
926 }
927
928 __u32 tcp_init_cwnd(const struct tcp_sock *tp, const struct dst_entry *dst)
929 {
930         __u32 cwnd = (dst ? dst_metric(dst, RTAX_INITCWND) : 0);
931
932         if (!cwnd)
933                 cwnd = TCP_INIT_CWND;
934         return min_t(__u32, cwnd, tp->snd_cwnd_clamp);
935 }
936
937 struct tcp_sacktag_state {
938         /* Timestamps for earliest and latest never-retransmitted segment
939          * that was SACKed. RTO needs the earliest RTT to stay conservative,
940          * but congestion control should still get an accurate delay signal.
941          */
942         u64     first_sackt;
943         u64     last_sackt;
944         u32     reord;
945         u32     sack_delivered;
946         int     flag;
947         unsigned int mss_now;
948         struct rate_sample *rate;
949 };
950
951 /* Take a notice that peer is sending D-SACKs. Skip update of data delivery
952  * and spurious retransmission information if this DSACK is unlikely caused by
953  * sender's action:
954  * - DSACKed sequence range is larger than maximum receiver's window.
955  * - Total no. of DSACKed segments exceed the total no. of retransmitted segs.
956  */
957 static u32 tcp_dsack_seen(struct tcp_sock *tp, u32 start_seq,
958                           u32 end_seq, struct tcp_sacktag_state *state)
959 {
960         u32 seq_len, dup_segs = 1;
961
962         if (!before(start_seq, end_seq))
963                 return 0;
964
965         seq_len = end_seq - start_seq;
966         /* Dubious DSACK: DSACKed range greater than maximum advertised rwnd */
967         if (seq_len > tp->max_window)
968                 return 0;
969         if (seq_len > tp->mss_cache)
970                 dup_segs = DIV_ROUND_UP(seq_len, tp->mss_cache);
971
972         tp->dsack_dups += dup_segs;
973         /* Skip the DSACK if dup segs weren't retransmitted by sender */
974         if (tp->dsack_dups > tp->total_retrans)
975                 return 0;
976
977         tp->rx_opt.sack_ok |= TCP_DSACK_SEEN;
978         tp->rack.dsack_seen = 1;
979
980         state->flag |= FLAG_DSACKING_ACK;
981         /* A spurious retransmission is delivered */
982         state->sack_delivered += dup_segs;
983
984         return dup_segs;
985 }
986
987 /* It's reordering when higher sequence was delivered (i.e. sacked) before
988  * some lower never-retransmitted sequence ("low_seq"). The maximum reordering
989  * distance is approximated in full-mss packet distance ("reordering").
990  */
991 static void tcp_check_sack_reordering(struct sock *sk, const u32 low_seq,
992                                       const int ts)
993 {
994         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
995         const u32 mss = tp->mss_cache;
996         u32 fack, metric;
997
998         fack = tcp_highest_sack_seq(tp);
999         if (!before(low_seq, fack))
1000                 return;
1001
1002         metric = fack - low_seq;
1003         if ((metric > tp->reordering * mss) && mss) {
1004 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
1005                 pr_debug("Disorder%d %d %u f%u s%u rr%d\n",
1006                          tp->rx_opt.sack_ok, inet_csk(sk)->icsk_ca_state,
1007                          tp->reordering,
1008                          0,
1009                          tp->sacked_out,
1010                          tp->undo_marker ? tp->undo_retrans : 0);
1011 #endif
1012                 tp->reordering = min_t(u32, (metric + mss - 1) / mss,
1013                                        sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_max_reordering);
1014         }
1015
1016         /* This exciting event is worth to be remembered. 8) */
1017         tp->reord_seen++;
1018         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
1019                       ts ? LINUX_MIB_TCPTSREORDER : LINUX_MIB_TCPSACKREORDER);
1020 }
1021
1022  /* This must be called before lost_out or retrans_out are updated
1023   * on a new loss, because we want to know if all skbs previously
1024   * known to be lost have already been retransmitted, indicating
1025   * that this newly lost skb is our next skb to retransmit.
1026   */
1027 static void tcp_verify_retransmit_hint(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
1028 {
1029         if ((!tp->retransmit_skb_hint && tp->retrans_out >= tp->lost_out) ||
1030             (tp->retransmit_skb_hint &&
1031              before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1032                     TCP_SKB_CB(tp->retransmit_skb_hint)->seq)))
1033                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
1034 }
1035
1036 /* Sum the number of packets on the wire we have marked as lost, and
1037  * notify the congestion control module that the given skb was marked lost.
1038  */
1039 static void tcp_notify_skb_loss_event(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
1040 {
1041         tp->lost += tcp_skb_pcount(skb);
1042 }
1043
1044 void tcp_mark_skb_lost(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1045 {
1046         __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1047         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1048
1049         if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1050                 return;
1051
1052         tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
1053         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1054                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1055                         /* Account for retransmits that are lost again */
1056                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1057                         tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
1058                         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSTRETRANSMIT,
1059                                       tcp_skb_pcount(skb));
1060                         tcp_notify_skb_loss_event(tp, skb);
1061                 }
1062         } else {
1063                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
1064                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
1065                 tcp_notify_skb_loss_event(tp, skb);
1066         }
1067 }
1068
1069 /* Updates the delivered and delivered_ce counts */
1070 static void tcp_count_delivered(struct tcp_sock *tp, u32 delivered,
1071                                 bool ece_ack)
1072 {
1073         tp->delivered += delivered;
1074         if (ece_ack)
1075                 tp->delivered_ce += delivered;
1076 }
1077
1078 /* This procedure tags the retransmission queue when SACKs arrive.
1079  *
1080  * We have three tag bits: SACKED(S), RETRANS(R) and LOST(L).
1081  * Packets in queue with these bits set are counted in variables
1082  * sacked_out, retrans_out and lost_out, correspondingly.
1083  *
1084  * Valid combinations are:
1085  * Tag  InFlight        Description
1086  * 0    1               - orig segment is in flight.
1087  * S    0               - nothing flies, orig reached receiver.
1088  * L    0               - nothing flies, orig lost by net.
1089  * R    2               - both orig and retransmit are in flight.
1090  * L|R  1               - orig is lost, retransmit is in flight.
1091  * S|R  1               - orig reached receiver, retrans is still in flight.
1092  * (L|S|R is logically valid, it could occur when L|R is sacked,
1093  *  but it is equivalent to plain S and code short-curcuits it to S.
1094  *  L|S is logically invalid, it would mean -1 packet in flight 8))
1095  *
1096  * These 6 states form finite state machine, controlled by the following events:
1097  * 1. New ACK (+SACK) arrives. (tcp_sacktag_write_queue())
1098  * 2. Retransmission. (tcp_retransmit_skb(), tcp_xmit_retransmit_queue())
1099  * 3. Loss detection event of two flavors:
1100  *      A. Scoreboard estimator decided the packet is lost.
1101  *         A'. Reno "three dupacks" marks head of queue lost.
1102  *      B. SACK arrives sacking SND.NXT at the moment, when the
1103  *         segment was retransmitted.
1104  * 4. D-SACK added new rule: D-SACK changes any tag to S.
1105  *
1106  * It is pleasant to note, that state diagram turns out to be commutative,
1107  * so that we are allowed not to be bothered by order of our actions,
1108  * when multiple events arrive simultaneously. (see the function below).
1109  *
1110  * Reordering detection.
1111  * --------------------
1112  * Reordering metric is maximal distance, which a packet can be displaced
1113  * in packet stream. With SACKs we can estimate it:
1114  *
1115  * 1. SACK fills old hole and the corresponding segment was not
1116  *    ever retransmitted -> reordering. Alas, we cannot use it
1117  *    when segment was retransmitted.
1118  * 2. The last flaw is solved with D-SACK. D-SACK arrives
1119  *    for retransmitted and already SACKed segment -> reordering..
1120  * Both of these heuristics are not used in Loss state, when we cannot
1121  * account for retransmits accurately.
1122  *
1123  * SACK block validation.
1124  * ----------------------
1125  *
1126  * SACK block range validation checks that the received SACK block fits to
1127  * the expected sequence limits, i.e., it is between SND.UNA and SND.NXT.
1128  * Note that SND.UNA is not included to the range though being valid because
1129  * it means that the receiver is rather inconsistent with itself reporting
1130  * SACK reneging when it should advance SND.UNA. Such SACK block this is
1131  * perfectly valid, however, in light of RFC2018 which explicitly states
1132  * that "SACK block MUST reflect the newest segment.  Even if the newest
1133  * segment is going to be discarded ...", not that it looks very clever
1134  * in case of head skb. Due to potentional receiver driven attacks, we
1135  * choose to avoid immediate execution of a walk in write queue due to
1136  * reneging and defer head skb's loss recovery to standard loss recovery
1137  * procedure that will eventually trigger (nothing forbids us doing this).
1138  *
1139  * Implements also blockage to start_seq wrap-around. Problem lies in the
1140  * fact that though start_seq (s) is before end_seq (i.e., not reversed),
1141  * there's no guarantee that it will be before snd_nxt (n). The problem
1142  * happens when start_seq resides between end_seq wrap (e_w) and snd_nxt
1143  * wrap (s_w):
1144  *
1145  *         <- outs wnd ->                          <- wrapzone ->
1146  *         u     e      n                         u_w   e_w  s n_w
1147  *         |     |      |                          |     |   |  |
1148  * |<------------+------+----- TCP seqno space --------------+---------->|
1149  * ...-- <2^31 ->|                                           |<--------...
1150  * ...---- >2^31 ------>|                                    |<--------...
1151  *
1152  * Current code wouldn't be vulnerable but it's better still to discard such
1153  * crazy SACK blocks. Doing this check for start_seq alone closes somewhat
1154  * similar case (end_seq after snd_nxt wrap) as earlier reversed check in
1155  * snd_nxt wrap -> snd_una region will then become "well defined", i.e.,
1156  * equal to the ideal case (infinite seqno space without wrap caused issues).
1157  *
1158  * With D-SACK the lower bound is extended to cover sequence space below
1159  * SND.UNA down to undo_marker, which is the last point of interest. Yet
1160  * again, D-SACK block must not to go across snd_una (for the same reason as
1161  * for the normal SACK blocks, explained above). But there all simplicity
1162  * ends, TCP might receive valid D-SACKs below that. As long as they reside
1163  * fully below undo_marker they do not affect behavior in anyway and can
1164  * therefore be safely ignored. In rare cases (which are more or less
1165  * theoretical ones), the D-SACK will nicely cross that boundary due to skb
1166  * fragmentation and packet reordering past skb's retransmission. To consider
1167  * them correctly, the acceptable range must be extended even more though
1168  * the exact amount is rather hard to quantify. However, tp->max_window can
1169  * be used as an exaggerated estimate.
1170  */
1171 static bool tcp_is_sackblock_valid(struct tcp_sock *tp, bool is_dsack,
1172                                    u32 start_seq, u32 end_seq)
1173 {
1174         /* Too far in future, or reversed (interpretation is ambiguous) */
1175         if (after(end_seq, tp->snd_nxt) || !before(start_seq, end_seq))
1176                 return false;
1177
1178         /* Nasty start_seq wrap-around check (see comments above) */
1179         if (!before(start_seq, tp->snd_nxt))
1180                 return false;
1181
1182         /* In outstanding window? ...This is valid exit for D-SACKs too.
1183          * start_seq == snd_una is non-sensical (see comments above)
1184          */
1185         if (after(start_seq, tp->snd_una))
1186                 return true;
1187
1188         if (!is_dsack || !tp->undo_marker)
1189                 return false;
1190
1191         /* ...Then it's D-SACK, and must reside below snd_una completely */
1192         if (after(end_seq, tp->snd_una))
1193                 return false;
1194
1195         if (!before(start_seq, tp->undo_marker))
1196                 return true;
1197
1198         /* Too old */
1199         if (!after(end_seq, tp->undo_marker))
1200                 return false;
1201
1202         /* Undo_marker boundary crossing (overestimates a lot). Known already:
1203          *   start_seq < undo_marker and end_seq >= undo_marker.
1204          */
1205         return !before(start_seq, end_seq - tp->max_window);
1206 }
1207
1208 static bool tcp_check_dsack(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1209                             struct tcp_sack_block_wire *sp, int num_sacks,
1210                             u32 prior_snd_una, struct tcp_sacktag_state *state)
1211 {
1212         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1213         u32 start_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].start_seq);
1214         u32 end_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].end_seq);
1215         u32 dup_segs;
1216
1217         if (before(start_seq_0, TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq)) {
1218                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECV);
1219         } else if (num_sacks > 1) {
1220                 u32 end_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].end_seq);
1221                 u32 start_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].start_seq);
1222
1223                 if (after(end_seq_0, end_seq_1) || before(start_seq_0, start_seq_1))
1224                         return false;
1225                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKOFORECV);
1226         } else {
1227                 return false;
1228         }
1229
1230         dup_segs = tcp_dsack_seen(tp, start_seq_0, end_seq_0, state);
1231         if (!dup_segs) {        /* Skip dubious DSACK */
1232                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDDUBIOUS);
1233                 return false;
1234         }
1235
1236         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECVSEGS, dup_segs);
1237
1238         /* D-SACK for already forgotten data... Do dumb counting. */
1239         if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1240             !after(end_seq_0, prior_snd_una) &&
1241             after(end_seq_0, tp->undo_marker))
1242                 tp->undo_retrans = max_t(int, 0, tp->undo_retrans - dup_segs);
1243
1244         return true;
1245 }
1246
1247 /* Check if skb is fully within the SACK block. In presence of GSO skbs,
1248  * the incoming SACK may not exactly match but we can find smaller MSS
1249  * aligned portion of it that matches. Therefore we might need to fragment
1250  * which may fail and creates some hassle (caller must handle error case
1251  * returns).
1252  *
1253  * FIXME: this could be merged to shift decision code
1254  */
1255 static int tcp_match_skb_to_sack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1256                                   u32 start_seq, u32 end_seq)
1257 {
1258         int err;
1259         bool in_sack;
1260         unsigned int pkt_len;
1261         unsigned int mss;
1262
1263         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1264                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1265
1266         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1 && !in_sack &&
1267             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq)) {
1268                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1269                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1270
1271                 if (!in_sack) {
1272                         pkt_len = start_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1273                         if (pkt_len < mss)
1274                                 pkt_len = mss;
1275                 } else {
1276                         pkt_len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1277                         if (pkt_len < mss)
1278                                 return -EINVAL;
1279                 }
1280
1281                 /* Round if necessary so that SACKs cover only full MSSes
1282                  * and/or the remaining small portion (if present)
1283                  */
1284                 if (pkt_len > mss) {
1285                         unsigned int new_len = (pkt_len / mss) * mss;
1286                         if (!in_sack && new_len < pkt_len)
1287                                 new_len += mss;
1288                         pkt_len = new_len;
1289                 }
1290
1291                 if (pkt_len >= skb->len && !in_sack)
1292                         return 0;
1293
1294                 err = tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
1295                                    pkt_len, mss, GFP_ATOMIC);
1296                 if (err < 0)
1297                         return err;
1298         }
1299
1300         return in_sack;
1301 }
1302
1303 /* Mark the given newly-SACKed range as such, adjusting counters and hints. */
1304 static u8 tcp_sacktag_one(struct sock *sk,
1305                           struct tcp_sacktag_state *state, u8 sacked,
1306                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1307                           int dup_sack, int pcount,
1308                           u64 xmit_time)
1309 {
1310         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1311
1312         /* Account D-SACK for retransmitted packet. */
1313         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1314                 if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1315                     after(end_seq, tp->undo_marker))
1316                         tp->undo_retrans--;
1317                 if ((sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) &&
1318                     before(start_seq, state->reord))
1319                                 state->reord = start_seq;
1320         }
1321
1322         /* Nothing to do; acked frame is about to be dropped (was ACKed). */
1323         if (!after(end_seq, tp->snd_una))
1324                 return sacked;
1325
1326         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
1327                 tcp_rack_advance(tp, sacked, end_seq, xmit_time);
1328
1329                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1330                         /* If the segment is not tagged as lost,
1331                          * we do not clear RETRANS, believing
1332                          * that retransmission is still in flight.
1333                          */
1334                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1335                                 sacked &= ~(TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS);
1336                                 tp->lost_out -= pcount;
1337                                 tp->retrans_out -= pcount;
1338                         }
1339                 } else {
1340                         if (!(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1341                                 /* New sack for not retransmitted frame,
1342                                  * which was in hole. It is reordering.
1343                                  */
1344                                 if (before(start_seq,
1345                                            tcp_highest_sack_seq(tp)) &&
1346                                     before(start_seq, state->reord))
1347                                         state->reord = start_seq;
1348
1349                                 if (!after(end_seq, tp->high_seq))
1350                                         state->flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
1351                                 if (state->first_sackt == 0)
1352                                         state->first_sackt = xmit_time;
1353                                 state->last_sackt = xmit_time;
1354                         }
1355
1356                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1357                                 sacked &= ~TCPCB_LOST;
1358                                 tp->lost_out -= pcount;
1359                         }
1360                 }
1361
1362                 sacked |= TCPCB_SACKED_ACKED;
1363                 state->flag |= FLAG_DATA_SACKED;
1364                 tp->sacked_out += pcount;
1365                 /* Out-of-order packets delivered */
1366                 state->sack_delivered += pcount;
1367
1368                 /* Lost marker hint past SACKed? Tweak RFC3517 cnt */
1369                 if (tp->lost_skb_hint &&
1370                     before(start_seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq))
1371                         tp->lost_cnt_hint += pcount;
1372         }
1373
1374         /* D-SACK. We can detect redundant retransmission in S|R and plain R
1375          * frames and clear it. undo_retrans is decreased above, L|R frames
1376          * are accounted above as well.
1377          */
1378         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)) {
1379                 sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1380                 tp->retrans_out -= pcount;
1381         }
1382
1383         return sacked;
1384 }
1385
1386 /* Shift newly-SACKed bytes from this skb to the immediately previous
1387  * already-SACKed sk_buff. Mark the newly-SACKed bytes as such.
1388  */
1389 static bool tcp_shifted_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *prev,
1390                             struct sk_buff *skb,
1391                             struct tcp_sacktag_state *state,
1392                             unsigned int pcount, int shifted, int mss,
1393                             bool dup_sack)
1394 {
1395         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1396         u32 start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;   /* start of newly-SACKed */
1397         u32 end_seq = start_seq + shifted;      /* end of newly-SACKed */
1398
1399         BUG_ON(!pcount);
1400
1401         /* Adjust counters and hints for the newly sacked sequence
1402          * range but discard the return value since prev is already
1403          * marked. We must tag the range first because the seq
1404          * advancement below implicitly advances
1405          * tcp_highest_sack_seq() when skb is highest_sack.
1406          */
1407         tcp_sacktag_one(sk, state, TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1408                         start_seq, end_seq, dup_sack, pcount,
1409                         tcp_skb_timestamp_us(skb));
1410         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1411
1412         if (skb == tp->lost_skb_hint)
1413                 tp->lost_cnt_hint += pcount;
1414
1415         TCP_SKB_CB(prev)->end_seq += shifted;
1416         TCP_SKB_CB(skb)->seq += shifted;
1417
1418         tcp_skb_pcount_add(prev, pcount);
1419         WARN_ON_ONCE(tcp_skb_pcount(skb) < pcount);
1420         tcp_skb_pcount_add(skb, -pcount);
1421
1422         /* When we're adding to gso_segs == 1, gso_size will be zero,
1423          * in theory this shouldn't be necessary but as long as DSACK
1424          * code can come after this skb later on it's better to keep
1425          * setting gso_size to something.
1426          */
1427         if (!TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size)
1428                 TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size = mss;
1429
1430         /* CHECKME: To clear or not to clear? Mimics normal skb currently */
1431         if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1432                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1433
1434         /* Difference in this won't matter, both ACKed by the same cumul. ACK */
1435         TCP_SKB_CB(prev)->sacked |= (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS);
1436
1437         if (skb->len > 0) {
1438                 BUG_ON(!tcp_skb_pcount(skb));
1439                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTED);
1440                 return false;
1441         }
1442
1443         /* Whole SKB was eaten :-) */
1444
1445         if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
1446                 tp->retransmit_skb_hint = prev;
1447         if (skb == tp->lost_skb_hint) {
1448                 tp->lost_skb_hint = prev;
1449                 tp->lost_cnt_hint -= tcp_skb_pcount(prev);
1450         }
1451
1452         TCP_SKB_CB(prev)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1453         TCP_SKB_CB(prev)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1454         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1455                 TCP_SKB_CB(prev)->end_seq++;
1456
1457         if (skb == tcp_highest_sack(sk))
1458                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1459
1460         tcp_skb_collapse_tstamp(prev, skb);
1461         if (unlikely(TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp))
1462                 TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp = 0;
1463
1464         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
1465
1466         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKMERGED);
1467
1468         return true;
1469 }
1470
1471 /* I wish gso_size would have a bit more sane initialization than
1472  * something-or-zero which complicates things
1473  */
1474 static int tcp_skb_seglen(const struct sk_buff *skb)
1475 {
1476         return tcp_skb_pcount(skb) == 1 ? skb->len : tcp_skb_mss(skb);
1477 }
1478
1479 /* Shifting pages past head area doesn't work */
1480 static int skb_can_shift(const struct sk_buff *skb)
1481 {
1482         return !skb_headlen(skb) && skb_is_nonlinear(skb);
1483 }
1484
1485 int tcp_skb_shift(struct sk_buff *to, struct sk_buff *from,
1486                   int pcount, int shiftlen)
1487 {
1488         /* TCP min gso_size is 8 bytes (TCP_MIN_GSO_SIZE)
1489          * Since TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_segs is 16 bits, we need
1490          * to make sure not storing more than 65535 * 8 bytes per skb,
1491          * even if current MSS is bigger.
1492          */
1493         if (unlikely(to->len + shiftlen >= 65535 * TCP_MIN_GSO_SIZE))
1494                 return 0;
1495         if (unlikely(tcp_skb_pcount(to) + pcount > 65535))
1496                 return 0;
1497         return skb_shift(to, from, shiftlen);
1498 }
1499
1500 /* Try collapsing SACK blocks spanning across multiple skbs to a single
1501  * skb.
1502  */
1503 static struct sk_buff *tcp_shift_skb_data(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1504                                           struct tcp_sacktag_state *state,
1505                                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1506                                           bool dup_sack)
1507 {
1508         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1509         struct sk_buff *prev;
1510         int mss;
1511         int pcount = 0;
1512         int len;
1513         int in_sack;
1514
1515         /* Normally R but no L won't result in plain S */
1516         if (!dup_sack &&
1517             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS)) == TCPCB_SACKED_RETRANS)
1518                 goto fallback;
1519         if (!skb_can_shift(skb))
1520                 goto fallback;
1521         /* This frame is about to be dropped (was ACKed). */
1522         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1523                 goto fallback;
1524
1525         /* Can only happen with delayed DSACK + discard craziness */
1526         prev = skb_rb_prev(skb);
1527         if (!prev)
1528                 goto fallback;
1529
1530         if ((TCP_SKB_CB(prev)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED)
1531                 goto fallback;
1532
1533         if (!tcp_skb_can_collapse(prev, skb))
1534                 goto fallback;
1535
1536         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1537                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1538
1539         if (in_sack) {
1540                 len = skb->len;
1541                 pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1542                 mss = tcp_skb_seglen(skb);
1543
1544                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1545                  * drop this restriction as unnecessary
1546                  */
1547                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1548                         goto fallback;
1549         } else {
1550                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq))
1551                         goto noop;
1552                 /* CHECKME: This is non-MSS split case only?, this will
1553                  * cause skipped skbs due to advancing loop btw, original
1554                  * has that feature too
1555                  */
1556                 if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1557                         goto noop;
1558
1559                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1560                 if (!in_sack) {
1561                         /* TODO: head merge to next could be attempted here
1562                          * if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end_seq)),
1563                          * though it might not be worth of the additional hassle
1564                          *
1565                          * ...we can probably just fallback to what was done
1566                          * previously. We could try merging non-SACKed ones
1567                          * as well but it probably isn't going to buy off
1568                          * because later SACKs might again split them, and
1569                          * it would make skb timestamp tracking considerably
1570                          * harder problem.
1571                          */
1572                         goto fallback;
1573                 }
1574
1575                 len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1576                 BUG_ON(len < 0);
1577                 BUG_ON(len > skb->len);
1578
1579                 /* MSS boundaries should be honoured or else pcount will
1580                  * severely break even though it makes things bit trickier.
1581                  * Optimize common case to avoid most of the divides
1582                  */
1583                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1584
1585                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1586                  * drop this restriction as unnecessary
1587                  */
1588                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1589                         goto fallback;
1590
1591                 if (len == mss) {
1592                         pcount = 1;
1593                 } else if (len < mss) {
1594                         goto noop;
1595                 } else {
1596                         pcount = len / mss;
1597                         len = pcount * mss;
1598                 }
1599         }
1600
1601         /* tcp_sacktag_one() won't SACK-tag ranges below snd_una */
1602         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->seq + len, tp->snd_una))
1603                 goto fallback;
1604
1605         if (!tcp_skb_shift(prev, skb, pcount, len))
1606                 goto fallback;
1607         if (!tcp_shifted_skb(sk, prev, skb, state, pcount, len, mss, dup_sack))
1608                 goto out;
1609
1610         /* Hole filled allows collapsing with the next as well, this is very
1611          * useful when hole on every nth skb pattern happens
1612          */
1613         skb = skb_rb_next(prev);
1614         if (!skb)
1615                 goto out;
1616
1617         if (!skb_can_shift(skb) ||
1618             ((TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED) ||
1619             (mss != tcp_skb_seglen(skb)))
1620                 goto out;
1621
1622         len = skb->len;
1623         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1624         if (tcp_skb_shift(prev, skb, pcount, len))
1625                 tcp_shifted_skb(sk, prev, skb, state, pcount,
1626                                 len, mss, 0);
1627
1628 out:
1629         return prev;
1630
1631 noop:
1632         return skb;
1633
1634 fallback:
1635         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTFALLBACK);
1636         return NULL;
1637 }
1638
1639 static struct sk_buff *tcp_sacktag_walk(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1640                                         struct tcp_sack_block *next_dup,
1641                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1642                                         u32 start_seq, u32 end_seq,
1643                                         bool dup_sack_in)
1644 {
1645         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1646         struct sk_buff *tmp;
1647
1648         skb_rbtree_walk_from(skb) {
1649                 int in_sack = 0;
1650                 bool dup_sack = dup_sack_in;
1651
1652                 /* queue is in-order => we can short-circuit the walk early */
1653                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq))
1654                         break;
1655
1656                 if (next_dup  &&
1657                     before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, next_dup->end_seq)) {
1658                         in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1659                                                         next_dup->start_seq,
1660                                                         next_dup->end_seq);
1661                         if (in_sack > 0)
1662                                 dup_sack = true;
1663                 }
1664
1665                 /* skb reference here is a bit tricky to get right, since
1666                  * shifting can eat and free both this skb and the next,
1667                  * so not even _safe variant of the loop is enough.
1668                  */
1669                 if (in_sack <= 0) {
1670                         tmp = tcp_shift_skb_data(sk, skb, state,
1671                                                  start_seq, end_seq, dup_sack);
1672                         if (tmp) {
1673                                 if (tmp != skb) {
1674                                         skb = tmp;
1675                                         continue;
1676                                 }
1677
1678                                 in_sack = 0;
1679                         } else {
1680                                 in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1681                                                                 start_seq,
1682                                                                 end_seq);
1683                         }
1684                 }
1685
1686                 if (unlikely(in_sack < 0))
1687                         break;
1688
1689                 if (in_sack) {
1690                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked =
1691                                 tcp_sacktag_one(sk,
1692                                                 state,
1693                                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1694                                                 TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1695                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq,
1696                                                 dup_sack,
1697                                                 tcp_skb_pcount(skb),
1698                                                 tcp_skb_timestamp_us(skb));
1699                         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1700                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1701                                 list_del_init(&skb->tcp_tsorted_anchor);
1702
1703                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1704                                     tcp_highest_sack_seq(tp)))
1705                                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1706                 }
1707         }
1708         return skb;
1709 }
1710
1711 static struct sk_buff *tcp_sacktag_bsearch(struct sock *sk, u32 seq)
1712 {
1713         struct rb_node *parent, **p = &sk->tcp_rtx_queue.rb_node;
1714         struct sk_buff *skb;
1715
1716         while (*p) {
1717                 parent = *p;
1718                 skb = rb_to_skb(parent);
1719                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq)) {
1720                         p = &parent->rb_left;
1721                         continue;
1722                 }
1723                 if (!before(seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
1724                         p = &parent->rb_right;
1725                         continue;
1726                 }
1727                 return skb;
1728         }
1729         return NULL;
1730 }
1731
1732 static struct sk_buff *tcp_sacktag_skip(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1733                                         u32 skip_to_seq)
1734 {
1735         if (skb && after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, skip_to_seq))
1736                 return skb;
1737
1738         return tcp_sacktag_bsearch(sk, skip_to_seq);
1739 }
1740
1741 static struct sk_buff *tcp_maybe_skipping_dsack(struct sk_buff *skb,
1742                                                 struct sock *sk,
1743                                                 struct tcp_sack_block *next_dup,
1744                                                 struct tcp_sacktag_state *state,
1745                                                 u32 skip_to_seq)
1746 {
1747         if (!next_dup)
1748                 return skb;
1749
1750         if (before(next_dup->start_seq, skip_to_seq)) {
1751                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, next_dup->start_seq);
1752                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, NULL, state,
1753                                        next_dup->start_seq, next_dup->end_seq,
1754                                        1);
1755         }
1756
1757         return skb;
1758 }
1759
1760 static int tcp_sack_cache_ok(const struct tcp_sock *tp, const struct tcp_sack_block *cache)
1761 {
1762         return cache < tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1763 }
1764
1765 static int
1766 tcp_sacktag_write_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1767                         u32 prior_snd_una, struct tcp_sacktag_state *state)
1768 {
1769         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1770         const unsigned char *ptr = (skb_transport_header(ack_skb) +
1771                                     TCP_SKB_CB(ack_skb)->sacked);
1772         struct tcp_sack_block_wire *sp_wire = (struct tcp_sack_block_wire *)(ptr+2);
1773         struct tcp_sack_block sp[TCP_NUM_SACKS];
1774         struct tcp_sack_block *cache;
1775         struct sk_buff *skb;
1776         int num_sacks = min(TCP_NUM_SACKS, (ptr[1] - TCPOLEN_SACK_BASE) >> 3);
1777         int used_sacks;
1778         bool found_dup_sack = false;
1779         int i, j;
1780         int first_sack_index;
1781
1782         state->flag = 0;
1783         state->reord = tp->snd_nxt;
1784
1785         if (!tp->sacked_out)
1786                 tcp_highest_sack_reset(sk);
1787
1788         found_dup_sack = tcp_check_dsack(sk, ack_skb, sp_wire,
1789                                          num_sacks, prior_snd_una, state);
1790
1791         /* Eliminate too old ACKs, but take into
1792          * account more or less fresh ones, they can
1793          * contain valid SACK info.
1794          */
1795         if (before(TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq, prior_snd_una - tp->max_window))
1796                 return 0;
1797
1798         if (!tp->packets_out)
1799                 goto out;
1800
1801         used_sacks = 0;
1802         first_sack_index = 0;
1803         for (i = 0; i < num_sacks; i++) {
1804                 bool dup_sack = !i && found_dup_sack;
1805
1806                 sp[used_sacks].start_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].start_seq);
1807                 sp[used_sacks].end_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].end_seq);
1808
1809                 if (!tcp_is_sackblock_valid(tp, dup_sack,
1810                                             sp[used_sacks].start_seq,
1811                                             sp[used_sacks].end_seq)) {
1812                         int mib_idx;
1813
1814                         if (dup_sack) {
1815                                 if (!tp->undo_marker)
1816                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDNOUNDO;
1817                                 else
1818                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDOLD;
1819                         } else {
1820                                 /* Don't count olds caused by ACK reordering */
1821                                 if ((TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq != tp->snd_una) &&
1822                                     !after(sp[used_sacks].end_seq, tp->snd_una))
1823                                         continue;
1824                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKDISCARD;
1825                         }
1826
1827                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
1828                         if (i == 0)
1829                                 first_sack_index = -1;
1830                         continue;
1831                 }
1832
1833                 /* Ignore very old stuff early */
1834                 if (!after(sp[used_sacks].end_seq, prior_snd_una)) {
1835                         if (i == 0)
1836                                 first_sack_index = -1;
1837                         continue;
1838                 }
1839
1840                 used_sacks++;
1841         }
1842
1843         /* order SACK blocks to allow in order walk of the retrans queue */
1844         for (i = used_sacks - 1; i > 0; i--) {
1845                 for (j = 0; j < i; j++) {
1846                         if (after(sp[j].start_seq, sp[j + 1].start_seq)) {
1847                                 swap(sp[j], sp[j + 1]);
1848
1849                                 /* Track where the first SACK block goes to */
1850                                 if (j == first_sack_index)
1851                                         first_sack_index = j + 1;
1852                         }
1853                 }
1854         }
1855
1856         state->mss_now = tcp_current_mss(sk);
1857         skb = NULL;
1858         i = 0;
1859
1860         if (!tp->sacked_out) {
1861                 /* It's already past, so skip checking against it */
1862                 cache = tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1863         } else {
1864                 cache = tp->recv_sack_cache;
1865                 /* Skip empty blocks in at head of the cache */
1866                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !cache->start_seq &&
1867                        !cache->end_seq)
1868                         cache++;
1869         }
1870
1871         while (i < used_sacks) {
1872                 u32 start_seq = sp[i].start_seq;
1873                 u32 end_seq = sp[i].end_seq;
1874                 bool dup_sack = (found_dup_sack && (i == first_sack_index));
1875                 struct tcp_sack_block *next_dup = NULL;
1876
1877                 if (found_dup_sack && ((i + 1) == first_sack_index))
1878                         next_dup = &sp[i + 1];
1879
1880                 /* Skip too early cached blocks */
1881                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) &&
1882                        !before(start_seq, cache->end_seq))
1883                         cache++;
1884
1885                 /* Can skip some work by looking recv_sack_cache? */
1886                 if (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !dup_sack &&
1887                     after(end_seq, cache->start_seq)) {
1888
1889                         /* Head todo? */
1890                         if (before(start_seq, cache->start_seq)) {
1891                                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, start_seq);
1892                                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup,
1893                                                        state,
1894                                                        start_seq,
1895                                                        cache->start_seq,
1896                                                        dup_sack);
1897                         }
1898
1899                         /* Rest of the block already fully processed? */
1900                         if (!after(end_seq, cache->end_seq))
1901                                 goto advance_sp;
1902
1903                         skb = tcp_maybe_skipping_dsack(skb, sk, next_dup,
1904                                                        state,
1905                                                        cache->end_seq);
1906
1907                         /* ...tail remains todo... */
1908                         if (tcp_highest_sack_seq(tp) == cache->end_seq) {
1909                                 /* ...but better entrypoint exists! */
1910                                 skb = tcp_highest_sack(sk);
1911                                 if (!skb)
1912                                         break;
1913                                 cache++;
1914                                 goto walk;
1915                         }
1916
1917                         skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, cache->end_seq);
1918                         /* Check overlap against next cached too (past this one already) */
1919                         cache++;
1920                         continue;
1921                 }
1922
1923                 if (!before(start_seq, tcp_highest_sack_seq(tp))) {
1924                         skb = tcp_highest_sack(sk);
1925                         if (!skb)
1926                                 break;
1927                 }
1928                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, start_seq);
1929
1930 walk:
1931                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup, state,
1932                                        start_seq, end_seq, dup_sack);
1933
1934 advance_sp:
1935                 i++;
1936         }
1937
1938         /* Clear the head of the cache sack blocks so we can skip it next time */
1939         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache) - used_sacks; i++) {
1940                 tp->recv_sack_cache[i].start_seq = 0;
1941                 tp->recv_sack_cache[i].end_seq = 0;
1942         }
1943         for (j = 0; j < used_sacks; j++)
1944                 tp->recv_sack_cache[i++] = sp[j];
1945
1946         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss || tp->undo_marker)
1947                 tcp_check_sack_reordering(sk, state->reord, 0);
1948
1949         tcp_verify_left_out(tp);
1950 out:
1951
1952 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
1953         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
1954         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
1955         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
1956         WARN_ON((int)tcp_packets_in_flight(tp) < 0);
1957 #endif
1958         return state->flag;
1959 }
1960
1961 /* Limits sacked_out so that sum with lost_out isn't ever larger than
1962  * packets_out. Returns false if sacked_out adjustement wasn't necessary.
1963  */
1964 static bool tcp_limit_reno_sacked(struct tcp_sock *tp)
1965 {
1966         u32 holes;
1967
1968         holes = max(tp->lost_out, 1U);
1969         holes = min(holes, tp->packets_out);
1970
1971         if ((tp->sacked_out + holes) > tp->packets_out) {
1972                 tp->sacked_out = tp->packets_out - holes;
1973                 return true;
1974         }
1975         return false;
1976 }
1977
1978 /* If we receive more dupacks than we expected counting segments
1979  * in assumption of absent reordering, interpret this as reordering.
1980  * The only another reason could be bug in receiver TCP.
1981  */
1982 static void tcp_check_reno_reordering(struct sock *sk, const int addend)
1983 {
1984         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1985
1986         if (!tcp_limit_reno_sacked(tp))
1987                 return;
1988
1989         tp->reordering = min_t(u32, tp->packets_out + addend,
1990                                sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_max_reordering);
1991         tp->reord_seen++;
1992         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRENOREORDER);
1993 }
1994
1995 /* Emulate SACKs for SACKless connection: account for a new dupack. */
1996
1997 static void tcp_add_reno_sack(struct sock *sk, int num_dupack, bool ece_ack)
1998 {
1999         if (num_dupack) {
2000                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2001                 u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
2002                 s32 delivered;
2003
2004                 tp->sacked_out += num_dupack;
2005                 tcp_check_reno_reordering(sk, 0);
2006                 delivered = tp->sacked_out - prior_sacked;
2007                 if (delivered > 0)
2008                         tcp_count_delivered(tp, delivered, ece_ack);
2009                 tcp_verify_left_out(tp);
2010         }
2011 }
2012
2013 /* Account for ACK, ACKing some data in Reno Recovery phase. */
2014
2015 static void tcp_remove_reno_sacks(struct sock *sk, int acked, bool ece_ack)
2016 {
2017         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2018
2019         if (acked > 0) {
2020                 /* One ACK acked hole. The rest eat duplicate ACKs. */
2021                 tcp_count_delivered(tp, max_t(int, acked - tp->sacked_out, 1),
2022                                     ece_ack);
2023                 if (acked - 1 >= tp->sacked_out)
2024                         tp->sacked_out = 0;
2025                 else
2026                         tp->sacked_out -= acked - 1;
2027         }
2028         tcp_check_reno_reordering(sk, acked);
2029         tcp_verify_left_out(tp);
2030 }
2031
2032 static inline void tcp_reset_reno_sack(struct tcp_sock *tp)
2033 {
2034         tp->sacked_out = 0;
2035 }
2036
2037 void tcp_clear_retrans(struct tcp_sock *tp)
2038 {
2039         tp->retrans_out = 0;
2040         tp->lost_out = 0;
2041         tp->undo_marker = 0;
2042         tp->undo_retrans = -1;
2043         tp->sacked_out = 0;
2044 }
2045
2046 static inline void tcp_init_undo(struct tcp_sock *tp)
2047 {
2048         tp->undo_marker = tp->snd_una;
2049         /* Retransmission still in flight may cause DSACKs later. */
2050         tp->undo_retrans = tp->retrans_out ? : -1;
2051 }
2052
2053 static bool tcp_is_rack(const struct sock *sk)
2054 {
2055         return sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_recovery & TCP_RACK_LOSS_DETECTION;
2056 }
2057
2058 /* If we detect SACK reneging, forget all SACK information
2059  * and reset tags completely, otherwise preserve SACKs. If receiver
2060  * dropped its ofo queue, we will know this due to reneging detection.
2061  */
2062 static void tcp_timeout_mark_lost(struct sock *sk)
2063 {
2064         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2065         struct sk_buff *skb, *head;
2066         bool is_reneg;                  /* is receiver reneging on SACKs? */
2067
2068         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
2069         is_reneg = head && (TCP_SKB_CB(head)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED);
2070         if (is_reneg) {
2071                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSACKRENEGING);
2072                 tp->sacked_out = 0;
2073                 /* Mark SACK reneging until we recover from this loss event. */
2074                 tp->is_sack_reneg = 1;
2075         } else if (tcp_is_reno(tp)) {
2076                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2077         }
2078
2079         skb = head;
2080         skb_rbtree_walk_from(skb) {
2081                 if (is_reneg)
2082                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_ACKED;
2083                 else if (tcp_is_rack(sk) && skb != head &&
2084                          tcp_rack_skb_timeout(tp, skb, 0) > 0)
2085                         continue; /* Don't mark recently sent ones lost yet */
2086                 tcp_mark_skb_lost(sk, skb);
2087         }
2088         tcp_verify_left_out(tp);
2089         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2090 }
2091
2092 /* Enter Loss state. */
2093 void tcp_enter_loss(struct sock *sk)
2094 {
2095         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2096         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2097         struct net *net = sock_net(sk);
2098         bool new_recovery = icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_Recovery;
2099
2100         tcp_timeout_mark_lost(sk);
2101
2102         /* Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window. */
2103         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder ||
2104             !after(tp->high_seq, tp->snd_una) ||
2105             (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss && !icsk->icsk_retransmits)) {
2106                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2107                 tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
2108                 tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2109                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_LOSS);
2110                 tcp_init_undo(tp);
2111         }
2112         tp->snd_cwnd       = tcp_packets_in_flight(tp) + 1;
2113         tp->snd_cwnd_cnt   = 0;
2114         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2115
2116         /* Timeout in disordered state after receiving substantial DUPACKs
2117          * suggests that the degree of reordering is over-estimated.
2118          */
2119         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder &&
2120             tp->sacked_out >= net->ipv4.sysctl_tcp_reordering)
2121                 tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
2122                                        net->ipv4.sysctl_tcp_reordering);
2123         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2124         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2125         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2126
2127         /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 1: retransmit SND.UNA if no previous
2128          * loss recovery is underway except recurring timeout(s) on
2129          * the same SND.UNA (sec 3.2). Disable F-RTO on path MTU probing
2130          */
2131         tp->frto = net->ipv4.sysctl_tcp_frto &&
2132                    (new_recovery || icsk->icsk_retransmits) &&
2133                    !inet_csk(sk)->icsk_mtup.probe_size;
2134 }
2135
2136 /* If ACK arrived pointing to a remembered SACK, it means that our
2137  * remembered SACKs do not reflect real state of receiver i.e.
2138  * receiver _host_ is heavily congested (or buggy).
2139  *
2140  * To avoid big spurious retransmission bursts due to transient SACK
2141  * scoreboard oddities that look like reneging, we give the receiver a
2142  * little time (max(RTT/2, 10ms)) to send us some more ACKs that will
2143  * restore sanity to the SACK scoreboard. If the apparent reneging
2144  * persists until this RTO then we'll clear the SACK scoreboard.
2145  */
2146 static bool tcp_check_sack_reneging(struct sock *sk, int flag)
2147 {
2148         if (flag & FLAG_SACK_RENEGING) {
2149                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2150                 unsigned long delay = max(usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 4),
2151                                           msecs_to_jiffies(10));
2152
2153                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2154                                           delay, TCP_RTO_MAX);
2155                 return true;
2156         }
2157         return false;
2158 }
2159
2160 /* Heurestics to calculate number of duplicate ACKs. There's no dupACKs
2161  * counter when SACK is enabled (without SACK, sacked_out is used for
2162  * that purpose).
2163  *
2164  * With reordering, holes may still be in flight, so RFC3517 recovery
2165  * uses pure sacked_out (total number of SACKed segments) even though
2166  * it violates the RFC that uses duplicate ACKs, often these are equal
2167  * but when e.g. out-of-window ACKs or packet duplication occurs,
2168  * they differ. Since neither occurs due to loss, TCP should really
2169  * ignore them.
2170  */
2171 static inline int tcp_dupack_heuristics(const struct tcp_sock *tp)
2172 {
2173         return tp->sacked_out + 1;
2174 }
2175
2176 /* Linux NewReno/SACK/ECN state machine.
2177  * --------------------------------------
2178  *
2179  * "Open"       Normal state, no dubious events, fast path.
2180  * "Disorder"   In all the respects it is "Open",
2181  *              but requires a bit more attention. It is entered when
2182  *              we see some SACKs or dupacks. It is split of "Open"
2183  *              mainly to move some processing from fast path to slow one.
2184  * "CWR"        CWND was reduced due to some Congestion Notification event.
2185  *              It can be ECN, ICMP source quench, local device congestion.
2186  * "Recovery"   CWND was reduced, we are fast-retransmitting.
2187  * "Loss"       CWND was reduced due to RTO timeout or SACK reneging.
2188  *
2189  * tcp_fastretrans_alert() is entered:
2190  * - each incoming ACK, if state is not "Open"
2191  * - when arrived ACK is unusual, namely:
2192  *      * SACK
2193  *      * Duplicate ACK.
2194  *      * ECN ECE.
2195  *
2196  * Counting packets in flight is pretty simple.
2197  *
2198  *      in_flight = packets_out - left_out + retrans_out
2199  *
2200  *      packets_out is SND.NXT-SND.UNA counted in packets.
2201  *
2202  *      retrans_out is number of retransmitted segments.
2203  *
2204  *      left_out is number of segments left network, but not ACKed yet.
2205  *
2206  *              left_out = sacked_out + lost_out
2207  *
2208  *     sacked_out: Packets, which arrived to receiver out of order
2209  *                 and hence not ACKed. With SACKs this number is simply
2210  *                 amount of SACKed data. Even without SACKs
2211  *                 it is easy to give pretty reliable estimate of this number,
2212  *                 counting duplicate ACKs.
2213  *
2214  *       lost_out: Packets lost by network. TCP has no explicit
2215  *                 "loss notification" feedback from network (for now).
2216  *                 It means that this number can be only _guessed_.
2217  *                 Actually, it is the heuristics to predict lossage that
2218  *                 distinguishes different algorithms.
2219  *
2220  *      F.e. after RTO, when all the queue is considered as lost,
2221  *      lost_out = packets_out and in_flight = retrans_out.
2222  *
2223  *              Essentially, we have now a few algorithms detecting
2224  *              lost packets.
2225  *
2226  *              If the receiver supports SACK:
2227  *
2228  *              RFC6675/3517: It is the conventional algorithm. A packet is
2229  *              considered lost if the number of higher sequence packets
2230  *              SACKed is greater than or equal the DUPACK thoreshold
2231  *              (reordering). This is implemented in tcp_mark_head_lost and
2232  *              tcp_update_scoreboard.
2233  *
2234  *              RACK (draft-ietf-tcpm-rack-01): it is a newer algorithm
2235  *              (2017-) that checks timing instead of counting DUPACKs.
2236  *              Essentially a packet is considered lost if it's not S/ACKed
2237  *              after RTT + reordering_window, where both metrics are
2238  *              dynamically measured and adjusted. This is implemented in
2239  *              tcp_rack_mark_lost.
2240  *
2241  *              If the receiver does not support SACK:
2242  *
2243  *              NewReno (RFC6582): in Recovery we assume that one segment
2244  *              is lost (classic Reno). While we are in Recovery and
2245  *              a partial ACK arrives, we assume that one more packet
2246  *              is lost (NewReno). This heuristics are the same in NewReno
2247  *              and SACK.
2248  *
2249  * Really tricky (and requiring careful tuning) part of algorithm
2250  * is hidden in functions tcp_time_to_recover() and tcp_xmit_retransmit_queue().
2251  * The first determines the moment _when_ we should reduce CWND and,
2252  * hence, slow down forward transmission. In fact, it determines the moment
2253  * when we decide that hole is caused by loss, rather than by a reorder.
2254  *
2255  * tcp_xmit_retransmit_queue() decides, _what_ we should retransmit to fill
2256  * holes, caused by lost packets.
2257  *
2258  * And the most logically complicated part of algorithm is undo
2259  * heuristics. We detect false retransmits due to both too early
2260  * fast retransmit (reordering) and underestimated RTO, analyzing
2261  * timestamps and D-SACKs. When we detect that some segments were
2262  * retransmitted by mistake and CWND reduction was wrong, we undo
2263  * window reduction and abort recovery phase. This logic is hidden
2264  * inside several functions named tcp_try_undo_<something>.
2265  */
2266
2267 /* This function decides, when we should leave Disordered state
2268  * and enter Recovery phase, reducing congestion window.
2269  *
2270  * Main question: may we further continue forward transmission
2271  * with the same cwnd?
2272  */
2273 static bool tcp_time_to_recover(struct sock *sk, int flag)
2274 {
2275         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2276
2277         /* Trick#1: The loss is proven. */
2278         if (tp->lost_out)
2279                 return true;
2280
2281         /* Not-A-Trick#2 : Classic rule... */
2282         if (!tcp_is_rack(sk) && tcp_dupack_heuristics(tp) > tp->reordering)
2283                 return true;
2284
2285         return false;
2286 }
2287
2288 /* Detect loss in event "A" above by marking head of queue up as lost.
2289  * For RFC3517 SACK, a segment is considered lost if it
2290  * has at least tp->reordering SACKed seqments above it; "packets" refers to
2291  * the maximum SACKed segments to pass before reaching this limit.
2292  */
2293 static void tcp_mark_head_lost(struct sock *sk, int packets, int mark_head)
2294 {
2295         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2296         struct sk_buff *skb;
2297         int cnt;
2298         /* Use SACK to deduce losses of new sequences sent during recovery */
2299         const u32 loss_high = tp->snd_nxt;
2300
2301         WARN_ON(packets > tp->packets_out);
2302         skb = tp->lost_skb_hint;
2303         if (skb) {
2304                 /* Head already handled? */
2305                 if (mark_head && after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una))
2306                         return;
2307                 cnt = tp->lost_cnt_hint;
2308         } else {
2309                 skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
2310                 cnt = 0;
2311         }
2312
2313         skb_rbtree_walk_from(skb) {
2314                 /* TODO: do this better */
2315                 /* this is not the most efficient way to do this... */
2316                 tp->lost_skb_hint = skb;
2317                 tp->lost_cnt_hint = cnt;
2318
2319                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, loss_high))
2320                         break;
2321
2322                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2323                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
2324
2325                 if (cnt > packets)
2326                         break;
2327
2328                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST))
2329                         tcp_mark_skb_lost(sk, skb);
2330
2331                 if (mark_head)
2332                         break;
2333         }
2334         tcp_verify_left_out(tp);
2335 }
2336
2337 /* Account newly detected lost packet(s) */
2338
2339 static void tcp_update_scoreboard(struct sock *sk, int fast_rexmit)
2340 {
2341         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2342
2343         if (tcp_is_sack(tp)) {
2344                 int sacked_upto = tp->sacked_out - tp->reordering;
2345                 if (sacked_upto >= 0)
2346                         tcp_mark_head_lost(sk, sacked_upto, 0);
2347                 else if (fast_rexmit)
2348                         tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2349         }
2350 }
2351
2352 static bool tcp_tsopt_ecr_before(const struct tcp_sock *tp, u32 when)
2353 {
2354         return tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2355                before(tp->rx_opt.rcv_tsecr, when);
2356 }
2357
2358 /* skb is spurious retransmitted if the returned timestamp echo
2359  * reply is prior to the skb transmission time
2360  */
2361 static bool tcp_skb_spurious_retrans(const struct tcp_sock *tp,
2362                                      const struct sk_buff *skb)
2363 {
2364         return (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS) &&
2365                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tcp_skb_timestamp(skb));
2366 }
2367
2368 /* Nothing was retransmitted or returned timestamp is less
2369  * than timestamp of the first retransmission.
2370  */
2371 static inline bool tcp_packet_delayed(const struct tcp_sock *tp)
2372 {
2373         return tp->retrans_stamp &&
2374                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tp->retrans_stamp);
2375 }
2376
2377 /* Undo procedures. */
2378
2379 /* We can clear retrans_stamp when there are no retransmissions in the
2380  * window. It would seem that it is trivially available for us in
2381  * tp->retrans_out, however, that kind of assumptions doesn't consider
2382  * what will happen if errors occur when sending retransmission for the
2383  * second time. ...It could the that such segment has only
2384  * TCPCB_EVER_RETRANS set at the present time. It seems that checking
2385  * the head skb is enough except for some reneging corner cases that
2386  * are not worth the effort.
2387  *
2388  * Main reason for all this complexity is the fact that connection dying
2389  * time now depends on the validity of the retrans_stamp, in particular,
2390  * that successive retransmissions of a segment must not advance
2391  * retrans_stamp under any conditions.
2392  */
2393 static bool tcp_any_retrans_done(const struct sock *sk)
2394 {
2395         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2396         struct sk_buff *skb;
2397
2398         if (tp->retrans_out)
2399                 return true;
2400
2401         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
2402         if (unlikely(skb && TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS))
2403                 return true;
2404
2405         return false;
2406 }
2407
2408 static void DBGUNDO(struct sock *sk, const char *msg)
2409 {
2410 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
2411         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2412         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
2413
2414         if (sk->sk_family == AF_INET) {
2415                 pr_debug("Undo %s %pI4/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2416                          msg,
2417                          &inet->inet_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2418                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2419                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2420                          tp->packets_out);
2421         }
2422 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
2423         else if (sk->sk_family == AF_INET6) {
2424                 pr_debug("Undo %s %pI6/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2425                          msg,
2426                          &sk->sk_v6_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2427                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2428                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2429                          tp->packets_out);
2430         }
2431 #endif
2432 #endif
2433 }
2434
2435 static void tcp_undo_cwnd_reduction(struct sock *sk, bool unmark_loss)
2436 {
2437         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2438
2439         if (unmark_loss) {
2440                 struct sk_buff *skb;
2441
2442                 skb_rbtree_walk(skb, &sk->tcp_rtx_queue) {
2443                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2444                 }
2445                 tp->lost_out = 0;
2446                 tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2447         }
2448
2449         if (tp->prior_ssthresh) {
2450                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2451
2452                 tp->snd_cwnd = icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd(sk);
2453
2454                 if (tp->prior_ssthresh > tp->snd_ssthresh) {
2455                         tp->snd_ssthresh = tp->prior_ssthresh;
2456                         tcp_ecn_withdraw_cwr(tp);
2457                 }
2458         }
2459         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2460         tp->undo_marker = 0;
2461         tp->rack.advanced = 1; /* Force RACK to re-exam losses */
2462 }
2463
2464 static inline bool tcp_may_undo(const struct tcp_sock *tp)
2465 {
2466         return tp->undo_marker && (!tp->undo_retrans || tcp_packet_delayed(tp));
2467 }
2468
2469 /* People celebrate: "We love our President!" */
2470 static bool tcp_try_undo_recovery(struct sock *sk)
2471 {
2472         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2473
2474         if (tcp_may_undo(tp)) {
2475                 int mib_idx;
2476
2477                 /* Happy end! We did not retransmit anything
2478                  * or our original transmission succeeded.
2479                  */
2480                 DBGUNDO(sk, inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss ? "loss" : "retrans");
2481                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2482                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
2483                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO;
2484                 else
2485                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFULLUNDO;
2486
2487                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2488         } else if (tp->rack.reo_wnd_persist) {
2489                 tp->rack.reo_wnd_persist--;
2490         }
2491         if (tp->snd_una == tp->high_seq && tcp_is_reno(tp)) {
2492                 /* Hold old state until something *above* high_seq
2493                  * is ACKed. For Reno it is MUST to prevent false
2494                  * fast retransmits (RFC2582). SACK TCP is safe. */
2495                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2496                         tp->retrans_stamp = 0;
2497                 return true;
2498         }
2499         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2500         tp->is_sack_reneg = 0;
2501         return false;
2502 }
2503
2504 /* Try to undo cwnd reduction, because D-SACKs acked all retransmitted data */
2505 static bool tcp_try_undo_dsack(struct sock *sk)
2506 {
2507         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2508
2509         if (tp->undo_marker && !tp->undo_retrans) {
2510                 tp->rack.reo_wnd_persist = min(TCP_RACK_RECOVERY_THRESH,
2511                                                tp->rack.reo_wnd_persist + 1);
2512                 DBGUNDO(sk, "D-SACK");
2513                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2514                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKUNDO);
2515                 return true;
2516         }
2517         return false;
2518 }
2519
2520 /* Undo during loss recovery after partial ACK or using F-RTO. */
2521 static bool tcp_try_undo_loss(struct sock *sk, bool frto_undo)
2522 {
2523         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2524
2525         if (frto_undo || tcp_may_undo(tp)) {
2526                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2527
2528                 DBGUNDO(sk, "partial loss");
2529                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO);
2530                 if (frto_undo)
2531                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2532                                         LINUX_MIB_TCPSPURIOUSRTOS);
2533                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2534                 if (frto_undo || tcp_is_sack(tp)) {
2535                         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2536                         tp->is_sack_reneg = 0;
2537                 }
2538                 return true;
2539         }
2540         return false;
2541 }
2542
2543 /* The cwnd reduction in CWR and Recovery uses the PRR algorithm in RFC 6937.
2544  * It computes the number of packets to send (sndcnt) based on packets newly
2545  * delivered:
2546  *   1) If the packets in flight is larger than ssthresh, PRR spreads the
2547  *      cwnd reductions across a full RTT.
2548  *   2) Otherwise PRR uses packet conservation to send as much as delivered.
2549  *      But when the retransmits are acked without further losses, PRR
2550  *      slow starts cwnd up to ssthresh to speed up the recovery.
2551  */
2552 static void tcp_init_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2553 {
2554         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2555
2556         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2557         tp->tlp_high_seq = 0;
2558         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2559         tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
2560         tp->prr_delivered = 0;
2561         tp->prr_out = 0;
2562         tp->snd_ssthresh = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2563         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2564 }
2565
2566 void tcp_cwnd_reduction(struct sock *sk, int newly_acked_sacked, int flag)
2567 {
2568         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2569         int sndcnt = 0;
2570         int delta = tp->snd_ssthresh - tcp_packets_in_flight(tp);
2571
2572         if (newly_acked_sacked <= 0 || WARN_ON_ONCE(!tp->prior_cwnd))
2573                 return;
2574
2575         tp->prr_delivered += newly_acked_sacked;
2576         if (delta < 0) {
2577                 u64 dividend = (u64)tp->snd_ssthresh * tp->prr_delivered +
2578                                tp->prior_cwnd - 1;
2579                 sndcnt = div_u64(dividend, tp->prior_cwnd) - tp->prr_out;
2580         } else if ((flag & (FLAG_RETRANS_DATA_ACKED | FLAG_LOST_RETRANS)) ==
2581                    FLAG_RETRANS_DATA_ACKED) {
2582                 sndcnt = min_t(int, delta,
2583                                max_t(int, tp->prr_delivered - tp->prr_out,
2584                                      newly_acked_sacked) + 1);
2585         } else {
2586                 sndcnt = min(delta, newly_acked_sacked);
2587         }
2588         /* Force a fast retransmit upon entering fast recovery */
2589         sndcnt = max(sndcnt, (tp->prr_out ? 0 : 1));
2590         tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + sndcnt;
2591 }
2592
2593 static inline void tcp_end_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2594 {
2595         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2596
2597         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
2598                 return;
2599
2600         /* Reset cwnd to ssthresh in CWR or Recovery (unless it's undone) */
2601         if (tp->snd_ssthresh < TCP_INFINITE_SSTHRESH &&
2602             (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_CWR || tp->undo_marker)) {
2603                 tp->snd_cwnd = tp->snd_ssthresh;
2604                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2605         }
2606         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_COMPLETE_CWR);
2607 }
2608
2609 /* Enter CWR state. Disable cwnd undo since congestion is proven with ECN */
2610 void tcp_enter_cwr(struct sock *sk)
2611 {
2612         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2613
2614         tp->prior_ssthresh = 0;
2615         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
2616                 tp->undo_marker = 0;
2617                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2618                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
2619         }
2620 }
2621 EXPORT_SYMBOL(tcp_enter_cwr);
2622
2623 static void tcp_try_keep_open(struct sock *sk)
2624 {
2625         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2626         int state = TCP_CA_Open;
2627
2628         if (tcp_left_out(tp) || tcp_any_retrans_done(sk))
2629                 state = TCP_CA_Disorder;
2630
2631         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != state) {
2632                 tcp_set_ca_state(sk, state);
2633                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2634         }
2635 }
2636
2637 static void tcp_try_to_open(struct sock *sk, int flag)
2638 {
2639         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2640
2641         tcp_verify_left_out(tp);
2642
2643         if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2644                 tp->retrans_stamp = 0;
2645
2646         if (flag & FLAG_ECE)
2647                 tcp_enter_cwr(sk);
2648
2649         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR) {
2650                 tcp_try_keep_open(sk);
2651         }
2652 }
2653
2654 static void tcp_mtup_probe_failed(struct sock *sk)
2655 {
2656         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2657
2658         icsk->icsk_mtup.search_high = icsk->icsk_mtup.probe_size - 1;
2659         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2660         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPFAIL);
2661 }
2662
2663 static void tcp_mtup_probe_success(struct sock *sk)
2664 {
2665         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2666         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2667
2668         /* FIXME: breaks with very large cwnd */
2669         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2670         tp->snd_cwnd = tp->snd_cwnd *
2671                        tcp_mss_to_mtu(sk, tp->mss_cache) /
2672                        icsk->icsk_mtup.probe_size;
2673         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2674         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2675         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2676
2677         icsk->icsk_mtup.search_low = icsk->icsk_mtup.probe_size;
2678         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2679         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
2680         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPSUCCESS);
2681 }
2682
2683 /* Do a simple retransmit without using the backoff mechanisms in
2684  * tcp_timer. This is used for path mtu discovery.
2685  * The socket is already locked here.
2686  */
2687 void tcp_simple_retransmit(struct sock *sk)
2688 {
2689         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2690         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2691         struct sk_buff *skb;
2692         unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2693
2694         skb_rbtree_walk(skb, &sk->tcp_rtx_queue) {
2695                 if (tcp_skb_seglen(skb) > mss)
2696                         tcp_mark_skb_lost(sk, skb);
2697         }
2698
2699         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2700
2701         if (!tp->lost_out)
2702                 return;
2703
2704         if (tcp_is_reno(tp))
2705                 tcp_limit_reno_sacked(tp);
2706
2707         tcp_verify_left_out(tp);
2708
2709         /* Don't muck with the congestion window here.
2710          * Reason is that we do not increase amount of _data_
2711          * in network, but units changed and effective
2712          * cwnd/ssthresh really reduced now.
2713          */
2714         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) {
2715                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2716                 tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2717                 tp->prior_ssthresh = 0;
2718                 tp->undo_marker = 0;
2719                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2720         }
2721         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2722 }
2723 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
2724
2725 void tcp_enter_recovery(struct sock *sk, bool ece_ack)
2726 {
2727         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2728         int mib_idx;
2729
2730         if (tcp_is_reno(tp))
2731                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENORECOVERY;
2732         else
2733                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKRECOVERY;
2734
2735         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2736
2737         tp->prior_ssthresh = 0;
2738         tcp_init_undo(tp);
2739
2740         if (!tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
2741                 if (!ece_ack)
2742                         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2743                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2744         }
2745         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Recovery);
2746 }
2747
2748 /* Process an ACK in CA_Loss state. Move to CA_Open if lost data are
2749  * recovered or spurious. Otherwise retransmits more on partial ACKs.
2750  */
2751 static void tcp_process_loss(struct sock *sk, int flag, int num_dupack,
2752                              int *rexmit)
2753 {
2754         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2755         bool recovered = !before(tp->snd_una, tp->high_seq);
2756
2757         if ((flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED || rcu_access_pointer(tp->fastopen_rsk)) &&
2758             tcp_try_undo_loss(sk, false))
2759                 return;
2760
2761         if (tp->frto) { /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 (sack enhanced version). */
2762                 /* Step 3.b. A timeout is spurious if not all data are
2763                  * lost, i.e., never-retransmitted data are (s)acked.
2764                  */
2765                 if ((flag & FLAG_ORIG_SACK_ACKED) &&
2766                     tcp_try_undo_loss(sk, true))
2767                         return;
2768
2769                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq)) {
2770                         if (flag & FLAG_DATA_SACKED || num_dupack)
2771                                 tp->frto = 0; /* Step 3.a. loss was real */
2772                 } else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED && !recovered) {
2773                         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2774                         /* Step 2.b. Try send new data (but deferred until cwnd
2775                          * is updated in tcp_ack()). Otherwise fall back to
2776                          * the conventional recovery.
2777                          */
2778                         if (!tcp_write_queue_empty(sk) &&
2779                             after(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt)) {
2780                                 *rexmit = REXMIT_NEW;
2781                                 return;
2782                         }
2783                         tp->frto = 0;
2784                 }
2785         }
2786
2787         if (recovered) {
2788                 /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 2.a and 1st part of step 3.a */
2789                 tcp_try_undo_recovery(sk);
2790                 return;
2791         }
2792         if (tcp_is_reno(tp)) {
2793                 /* A Reno DUPACK means new data in F-RTO step 2.b above are
2794                  * delivered. Lower inflight to clock out (re)tranmissions.
2795                  */
2796                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq) && num_dupack)
2797                         tcp_add_reno_sack(sk, num_dupack, flag & FLAG_ECE);
2798                 else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2799                         tcp_reset_reno_sack(tp);
2800         }
2801         *rexmit = REXMIT_LOST;
2802 }
2803
2804 /* Undo during fast recovery after partial ACK. */
2805 static bool tcp_try_undo_partial(struct sock *sk, u32 prior_snd_una)
2806 {
2807         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2808
2809         if (tp->undo_marker && tcp_packet_delayed(tp)) {
2810                 /* Plain luck! Hole if filled with delayed
2811                  * packet, rather than with a retransmit. Check reordering.
2812                  */
2813                 tcp_check_sack_reordering(sk, prior_snd_una, 1);
2814
2815                 /* We are getting evidence that the reordering degree is higher
2816                  * than we realized. If there are no retransmits out then we
2817                  * can undo. Otherwise we clock out new packets but do not
2818                  * mark more packets lost or retransmit more.
2819                  */
2820                 if (tp->retrans_out)
2821                         return true;
2822
2823                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2824                         tp->retrans_stamp = 0;
2825
2826                 DBGUNDO(sk, "partial recovery");
2827                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2828                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPARTIALUNDO);
2829                 tcp_try_keep_open(sk);
2830                 return true;
2831         }
2832         return false;
2833 }
2834
2835 static void tcp_identify_packet_loss(struct sock *sk, int *ack_flag)
2836 {
2837         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2838
2839         if (tcp_rtx_queue_empty(sk))
2840                 return;
2841
2842         if (unlikely(tcp_is_reno(tp))) {
2843                 tcp_newreno_mark_lost(sk, *ack_flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED);
2844         } else if (tcp_is_rack(sk)) {
2845                 u32 prior_retrans = tp->retrans_out;
2846
2847                 tcp_rack_mark_lost(sk);
2848                 if (prior_retrans > tp->retrans_out)
2849                         *ack_flag |= FLAG_LOST_RETRANS;
2850         }
2851 }
2852
2853 static bool tcp_force_fast_retransmit(struct sock *sk)
2854 {
2855         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2856
2857         return after(tcp_highest_sack_seq(tp),
2858                      tp->snd_una + tp->reordering * tp->mss_cache);
2859 }
2860
2861 /* Process an event, which can update packets-in-flight not trivially.
2862  * Main goal of this function is to calculate new estimate for left_out,
2863  * taking into account both packets sitting in receiver's buffer and
2864  * packets lost by network.
2865  *
2866  * Besides that it updates the congestion state when packet loss or ECN
2867  * is detected. But it does not reduce the cwnd, it is done by the
2868  * congestion control later.
2869  *
2870  * It does _not_ decide what to send, it is made in function
2871  * tcp_xmit_retransmit_queue().
2872  */
2873 static void tcp_fastretrans_alert(struct sock *sk, const u32 prior_snd_una,
2874                                   int num_dupack, int *ack_flag, int *rexmit)
2875 {
2876         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2877         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2878         int fast_rexmit = 0, flag = *ack_flag;
2879         bool ece_ack = flag & FLAG_ECE;
2880         bool do_lost = num_dupack || ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
2881                                       tcp_force_fast_retransmit(sk));
2882
2883         if (!tp->packets_out && tp->sacked_out)
2884                 tp->sacked_out = 0;
2885
2886         /* Now state machine starts.
2887          * A. ECE, hence prohibit cwnd undoing, the reduction is required. */
2888         if (ece_ack)
2889                 tp->prior_ssthresh = 0;
2890
2891         /* B. In all the states check for reneging SACKs. */
2892         if (tcp_check_sack_reneging(sk, flag))
2893                 return;
2894
2895         /* C. Check consistency of the current state. */
2896         tcp_verify_left_out(tp);
2897
2898         /* D. Check state exit conditions. State can be terminated
2899          *    when high_seq is ACKed. */
2900         if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
2901                 WARN_ON(tp->retrans_out != 0);
2902                 tp->retrans_stamp = 0;
2903         } else if (!before(tp->snd_una, tp->high_seq)) {
2904                 switch (icsk->icsk_ca_state) {
2905                 case TCP_CA_CWR:
2906                         /* CWR is to be held something *above* high_seq
2907                          * is ACKed for CWR bit to reach receiver. */
2908                         if (tp->snd_una != tp->high_seq) {
2909                                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2910                                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2911                         }
2912                         break;
2913
2914                 case TCP_CA_Recovery:
2915                         if (tcp_is_reno(tp))
2916                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2917                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
2918                                 return;
2919                         tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2920                         break;
2921                 }
2922         }
2923
2924         /* E. Process state. */
2925         switch (icsk->icsk_ca_state) {
2926         case TCP_CA_Recovery:
2927                 if (!(flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) {
2928                         if (tcp_is_reno(tp))
2929                                 tcp_add_reno_sack(sk, num_dupack, ece_ack);
2930                 } else {
2931                         if (tcp_try_undo_partial(sk, prior_snd_una))
2932                                 return;
2933                         /* Partial ACK arrived. Force fast retransmit. */
2934                         do_lost = tcp_force_fast_retransmit(sk);
2935                 }
2936                 if (tcp_try_undo_dsack(sk)) {
2937                         tcp_try_keep_open(sk);
2938                         return;
2939                 }
2940                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
2941                 break;
2942         case TCP_CA_Loss:
2943                 tcp_process_loss(sk, flag, num_dupack, rexmit);
2944                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
2945                 if (!(icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open ||
2946                       (*ack_flag & FLAG_LOST_RETRANS)))
2947                         return;
2948                 /* Change state if cwnd is undone or retransmits are lost */
2949                 fallthrough;
2950         default:
2951                 if (tcp_is_reno(tp)) {
2952                         if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2953                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2954                         tcp_add_reno_sack(sk, num_dupack, ece_ack);
2955                 }
2956
2957                 if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder)
2958                         tcp_try_undo_dsack(sk);
2959
2960                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
2961                 if (!tcp_time_to_recover(sk, flag)) {
2962                         tcp_try_to_open(sk, flag);
2963                         return;
2964                 }
2965
2966                 /* MTU probe failure: don't reduce cwnd */
2967                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR &&
2968                     icsk->icsk_mtup.probe_size &&
2969                     tp->snd_una == tp->mtu_probe.probe_seq_start) {
2970                         tcp_mtup_probe_failed(sk);
2971                         /* Restores the reduction we did in tcp_mtup_probe() */
2972                         tp->snd_cwnd++;
2973                         tcp_simple_retransmit(sk);
2974                         return;
2975                 }
2976
2977                 /* Otherwise enter Recovery state */
2978                 tcp_enter_recovery(sk, ece_ack);
2979                 fast_rexmit = 1;
2980         }
2981
2982         if (!tcp_is_rack(sk) && do_lost)
2983                 tcp_update_scoreboard(sk, fast_rexmit);
2984         *rexmit = REXMIT_LOST;
2985 }
2986
2987 static void tcp_update_rtt_min(struct sock *sk, u32 rtt_us, const int flag)
2988 {
2989         u32 wlen = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_rtt_wlen * HZ;
2990         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2991
2992         if ((flag & FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED) && rtt_us > tcp_min_rtt(tp)) {
2993                 /* If the remote keeps returning delayed ACKs, eventually
2994                  * the min filter would pick it up and overestimate the
2995                  * prop. delay when it expires. Skip suspected delayed ACKs.
2996                  */
2997                 return;
2998         }
2999         minmax_running_min(&tp->rtt_min, wlen, tcp_jiffies32,
3000                            rtt_us ? : jiffies_to_usecs(1));
3001 }
3002
3003 static bool tcp_ack_update_rtt(struct sock *sk, const int flag,
3004                                long seq_rtt_us, long sack_rtt_us,
3005                                long ca_rtt_us, struct rate_sample *rs)
3006 {
3007         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3008
3009         /* Prefer RTT measured from ACK's timing to TS-ECR. This is because
3010          * broken middle-boxes or peers may corrupt TS-ECR fields. But
3011          * Karn's algorithm forbids taking RTT if some retransmitted data
3012          * is acked (RFC6298).
3013          */
3014         if (seq_rtt_us < 0)
3015                 seq_rtt_us = sack_rtt_us;
3016
3017         /* RTTM Rule: A TSecr value received in a segment is used to
3018          * update the averaged RTT measurement only if the segment
3019          * acknowledges some new data, i.e., only if it advances the
3020          * left edge of the send window.
3021          * See draft-ietf-tcplw-high-performance-00, section 3.3.
3022          */
3023         if (seq_rtt_us < 0 && tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
3024             flag & FLAG_ACKED) {
3025                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
3026
3027                 if (likely(delta < INT_MAX / (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ))) {
3028                         if (!delta)
3029                                 delta = 1;
3030                         seq_rtt_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
3031                         ca_rtt_us = seq_rtt_us;
3032                 }
3033         }
3034         rs->rtt_us = ca_rtt_us; /* RTT of last (S)ACKed packet (or -1) */
3035         if (seq_rtt_us < 0)
3036                 return false;
3037
3038         /* ca_rtt_us >= 0 is counting on the invariant that ca_rtt_us is
3039          * always taken together with ACK, SACK, or TS-opts. Any negative
3040          * values will be skipped with the seq_rtt_us < 0 check above.
3041          */
3042         tcp_update_rtt_min(sk, ca_rtt_us, flag);
3043         tcp_rtt_estimator(sk, seq_rtt_us);
3044         tcp_set_rto(sk);
3045
3046         /* RFC6298: only reset backoff on valid RTT measurement. */
3047         inet_csk(sk)->icsk_backoff = 0;
3048         return true;
3049 }
3050
3051 /* Compute time elapsed between (last) SYNACK and the ACK completing 3WHS. */
3052 void tcp_synack_rtt_meas(struct sock *sk, struct request_sock *req)
3053 {
3054         struct rate_sample rs;
3055         long rtt_us = -1L;
3056
3057         if (req && !req->num_retrans && tcp_rsk(req)->snt_synack)
3058                 rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tcp_clock_us(), tcp_rsk(req)->snt_synack);
3059
3060         tcp_ack_update_rtt(sk, FLAG_SYN_ACKED, rtt_us, -1L, rtt_us, &rs);
3061 }
3062
3063
3064 static void tcp_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked)
3065 {
3066         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3067
3068         icsk->icsk_ca_ops->cong_avoid(sk, ack, acked);
3069         tcp_sk(sk)->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
3070 }
3071
3072 /* Restart timer after forward progress on connection.
3073  * RFC2988 recommends to restart timer to now+rto.
3074  */
3075 void tcp_rearm_rto(struct sock *sk)
3076 {
3077         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3078         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3079
3080         /* If the retrans timer is currently being used by Fast Open
3081          * for SYN-ACK retrans purpose, stay put.
3082          */
3083         if (rcu_access_pointer(tp->fastopen_rsk))
3084                 return;
3085
3086         if (!tp->packets_out) {
3087                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS);
3088         } else {
3089                 u32 rto = inet_csk(sk)->icsk_rto;
3090                 /* Offset the time elapsed after installing regular RTO */
3091                 if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_REO_TIMEOUT ||
3092                     icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
3093                         s64 delta_us = tcp_rto_delta_us(sk);
3094                         /* delta_us may not be positive if the socket is locked
3095                          * when the retrans timer fires and is rescheduled.
3096                          */
3097                         rto = usecs_to_jiffies(max_t(int, delta_us, 1));
3098                 }
3099                 tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS, rto,
3100                                      TCP_RTO_MAX);
3101         }
3102 }
3103
3104 /* Try to schedule a loss probe; if that doesn't work, then schedule an RTO. */
3105 static void tcp_set_xmit_timer(struct sock *sk)
3106 {
3107         if (!tcp_schedule_loss_probe(sk, true))
3108                 tcp_rearm_rto(sk);
3109 }
3110
3111 /* If we get here, the whole TSO packet has not been acked. */
3112 static u32 tcp_tso_acked(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3113 {
3114         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3115         u32 packets_acked;
3116
3117         BUG_ON(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una));
3118
3119         packets_acked = tcp_skb_pcount(skb);
3120         if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3121                 return 0;
3122         packets_acked -= tcp_skb_pcount(skb);
3123
3124         if (packets_acked) {
3125                 BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) == 0);
3126                 BUG_ON(!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq));
3127         }
3128
3129         return packets_acked;
3130 }
3131
3132 static void tcp_ack_tstamp(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
3133                            u32 prior_snd_una)
3134 {
3135         const struct skb_shared_info *shinfo;
3136
3137         /* Avoid cache line misses to get skb_shinfo() and shinfo->tx_flags */
3138         if (likely(!TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack))
3139                 return;
3140
3141         shinfo = skb_shinfo(skb);
3142         if (!before(shinfo->tskey, prior_snd_una) &&
3143             before(shinfo->tskey, tcp_sk(sk)->snd_una)) {
3144                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3145                         __skb_tstamp_tx(skb, NULL, sk, SCM_TSTAMP_ACK);
3146                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3147         }
3148 }
3149
3150 /* Remove acknowledged frames from the retransmission queue. If our packet
3151  * is before the ack sequence we can discard it as it's confirmed to have
3152  * arrived at the other end.
3153  */
3154 static int tcp_clean_rtx_queue(struct sock *sk, u32 prior_fack,
3155                                u32 prior_snd_una,
3156                                struct tcp_sacktag_state *sack, bool ece_ack)
3157 {
3158         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3159         u64 first_ackt, last_ackt;
3160         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3161         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
3162         u32 reord = tp->snd_nxt; /* lowest acked un-retx un-sacked seq */
3163         struct sk_buff *skb, *next;
3164         bool fully_acked = true;
3165         long sack_rtt_us = -1L;
3166         long seq_rtt_us = -1L;
3167         long ca_rtt_us = -1L;
3168         u32 pkts_acked = 0;
3169         u32 last_in_flight = 0;
3170         bool rtt_update;
3171         int flag = 0;
3172
3173         first_ackt = 0;
3174
3175         for (skb = skb_rb_first(&sk->tcp_rtx_queue); skb; skb = next) {
3176                 struct tcp_skb_cb *scb = TCP_SKB_CB(skb);
3177                 const u32 start_seq = scb->seq;
3178                 u8 sacked = scb->sacked;
3179                 u32 acked_pcount;
3180
3181                 /* Determine how many packets and what bytes were acked, tso and else */
3182                 if (after(scb->end_seq, tp->snd_una)) {
3183                         if (tcp_skb_pcount(skb) == 1 ||
3184                             !after(tp->snd_una, scb->seq))
3185                                 break;
3186
3187                         acked_pcount = tcp_tso_acked(sk, skb);
3188                         if (!acked_pcount)
3189                                 break;
3190                         fully_acked = false;
3191                 } else {
3192                         acked_pcount = tcp_skb_pcount(skb);
3193                 }
3194
3195                 if (unlikely(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
3196                         if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
3197                                 tp->retrans_out -= acked_pcount;
3198                         flag |= FLAG_RETRANS_DATA_ACKED;
3199                 } else if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
3200                         last_ackt = tcp_skb_timestamp_us(skb);
3201                         WARN_ON_ONCE(last_ackt == 0);
3202                         if (!first_ackt)
3203                                 first_ackt = last_ackt;
3204
3205                         last_in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight;
3206                         if (before(start_seq, reord))
3207                                 reord = start_seq;
3208                         if (!after(scb->end_seq, tp->high_seq))
3209                                 flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3210                 }
3211
3212                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) {
3213                         tp->sacked_out -= acked_pcount;
3214                 } else if (tcp_is_sack(tp)) {
3215                         tcp_count_delivered(tp, acked_pcount, ece_ack);
3216                         if (!tcp_skb_spurious_retrans(tp, skb))
3217                                 tcp_rack_advance(tp, sacked, scb->end_seq,
3218                                                  tcp_skb_timestamp_us(skb));
3219                 }
3220                 if (sacked & TCPCB_LOST)
3221                         tp->lost_out -= acked_pcount;
3222
3223                 tp->packets_out -= acked_pcount;
3224                 pkts_acked += acked_pcount;
3225                 tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, sack->rate);
3226
3227                 /* Initial outgoing SYN's get put onto the write_queue
3228                  * just like anything else we transmit.  It is not
3229                  * true data, and if we misinform our callers that
3230                  * this ACK acks real data, we will erroneously exit
3231                  * connection startup slow start one packet too
3232                  * quickly.  This is severely frowned upon behavior.
3233                  */
3234                 if (likely(!(scb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
3235                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
3236                 } else {
3237                         flag |= FLAG_SYN_ACKED;
3238                         tp->retrans_stamp = 0;
3239                 }
3240
3241                 if (!fully_acked)
3242                         break;
3243
3244                 tcp_ack_tstamp(sk, skb, prior_snd_una);
3245
3246                 next = skb_rb_next(skb);
3247                 if (unlikely(skb == tp->retransmit_skb_hint))
3248                         tp->retransmit_skb_hint = NULL;
3249                 if (unlikely(skb == tp->lost_skb_hint))
3250                         tp->lost_skb_hint = NULL;
3251                 tcp_highest_sack_replace(sk, skb, next);
3252                 tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3253         }
3254
3255         if (!skb)
3256                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3257
3258         if (likely(between(tp->snd_up, prior_snd_una, tp->snd_una)))
3259                 tp->snd_up = tp->snd_una;
3260
3261         if (skb) {
3262                 tcp_ack_tstamp(sk, skb, prior_snd_una);
3263                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
3264                         flag |= FLAG_SACK_RENEGING;
3265         }
3266
3267         if (likely(first_ackt) && !(flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)) {
3268                 seq_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, first_ackt);
3269                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, last_ackt);
3270
3271                 if (pkts_acked == 1 && last_in_flight < tp->mss_cache &&
3272                     last_in_flight && !prior_sacked && fully_acked &&
3273                     sack->rate->prior_delivered + 1 == tp->delivered &&
3274                     !(flag & (FLAG_CA_ALERT | FLAG_SYN_ACKED))) {
3275                         /* Conservatively mark a delayed ACK. It's typically
3276                          * from a lone runt packet over the round trip to
3277                          * a receiver w/o out-of-order or CE events.
3278                          */
3279                         flag |= FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED;
3280                 }
3281         }
3282         if (sack->first_sackt) {
3283                 sack_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->first_sackt);
3284                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->last_sackt);
3285         }
3286         rtt_update = tcp_ack_update_rtt(sk, flag, seq_rtt_us, sack_rtt_us,
3287                                         ca_rtt_us, sack->rate);
3288
3289         if (flag & FLAG_ACKED) {
3290                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3291                 if (unlikely(icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3292                              !after(tp->mtu_probe.probe_seq_end, tp->snd_una))) {
3293                         tcp_mtup_probe_success(sk);
3294                 }
3295
3296                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3297                         tcp_remove_reno_sacks(sk, pkts_acked, ece_ack);
3298
3299                         /* If any of the cumulatively ACKed segments was
3300                          * retransmitted, non-SACK case cannot confirm that
3301                          * progress was due to original transmission due to
3302                          * lack of TCPCB_SACKED_ACKED bits even if some of
3303                          * the packets may have been never retransmitted.
3304                          */
3305                         if (flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)
3306                                 flag &= ~FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3307                 } else {
3308                         int delta;
3309
3310                         /* Non-retransmitted hole got filled? That's reordering */
3311                         if (before(reord, prior_fack))
3312                                 tcp_check_sack_reordering(sk, reord, 0);
3313
3314                         delta = prior_sacked - tp->sacked_out;
3315                         tp->lost_cnt_hint -= min(tp->lost_cnt_hint, delta);
3316                 }
3317         } else if (skb && rtt_update && sack_rtt_us >= 0 &&
3318                    sack_rtt_us > tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp,
3319                                                     tcp_skb_timestamp_us(skb))) {
3320                 /* Do not re-arm RTO if the sack RTT is measured from data sent
3321                  * after when the head was last (re)transmitted. Otherwise the
3322                  * timeout may continue to extend in loss recovery.
3323                  */
3324                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3325         }
3326
3327         if (icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked) {
3328                 struct ack_sample sample = { .pkts_acked = pkts_acked,
3329                                              .rtt_us = sack->rate->rtt_us,
3330                                              .in_flight = last_in_flight };
3331
3332                 icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked(sk, &sample);
3333         }
3334
3335 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3336         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
3337         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
3338         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
3339         if (!tp->packets_out && tcp_is_sack(tp)) {
3340                 icsk = inet_csk(sk);
3341                 if (tp->lost_out) {
3342                         pr_debug("Leak l=%u %d\n",
3343                                  tp->lost_out, icsk->icsk_ca_state);
3344                         tp->lost_out = 0;
3345                 }
3346                 if (tp->sacked_out) {
3347                         pr_debug("Leak s=%u %d\n",
3348                                  tp->sacked_out, icsk->icsk_ca_state);
3349                         tp->sacked_out = 0;
3350                 }
3351                 if (tp->retrans_out) {
3352                         pr_debug("Leak r=%u %d\n",
3353                                  tp->retrans_out, icsk->icsk_ca_state);
3354                         tp->retrans_out = 0;
3355                 }
3356         }
3357 #endif
3358         return flag;
3359 }
3360
3361 static void tcp_ack_probe(struct sock *sk)
3362 {
3363         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3364         struct sk_buff *head = tcp_send_head(sk);
3365         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3366
3367         /* Was it a usable window open? */
3368         if (!head)
3369                 return;
3370         if (!after(TCP_SKB_CB(head)->end_seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3371                 icsk->icsk_backoff = 0;
3372                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0);
3373                 /* Socket must be waked up by subsequent tcp_data_snd_check().
3374                  * This function is not for random using!
3375                  */
3376         } else {
3377                 unsigned long when = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
3378
3379                 tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3380                                      when, TCP_RTO_MAX);
3381         }
3382 }
3383
3384 static inline bool tcp_ack_is_dubious(const struct sock *sk, const int flag)
3385 {
3386         return !(flag & FLAG_NOT_DUP) || (flag & FLAG_CA_ALERT) ||
3387                 inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open;
3388 }
3389
3390 /* Decide wheather to run the increase function of congestion control. */
3391 static inline bool tcp_may_raise_cwnd(const struct sock *sk, const int flag)
3392 {
3393         /* If reordering is high then always grow cwnd whenever data is
3394          * delivered regardless of its ordering. Otherwise stay conservative
3395          * and only grow cwnd on in-order delivery (RFC5681). A stretched ACK w/
3396          * new SACK or ECE mark may first advance cwnd here and later reduce
3397          * cwnd in tcp_fastretrans_alert() based on more states.
3398          */
3399         if (tcp_sk(sk)->reordering > sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_reordering)
3400                 return flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS;
3401
3402         return flag & FLAG_DATA_ACKED;
3403 }
3404
3405 /* The "ultimate" congestion control function that aims to replace the rigid
3406  * cwnd increase and decrease control (tcp_cong_avoid,tcp_*cwnd_reduction).
3407  * It's called toward the end of processing an ACK with precise rate
3408  * information. All transmission or retransmission are delayed afterwards.
3409  */
3410 static void tcp_cong_control(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked_sacked,
3411                              int flag, const struct rate_sample *rs)
3412 {
3413         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3414
3415         if (icsk->icsk_ca_ops->cong_control) {
3416                 icsk->icsk_ca_ops->cong_control(sk, rs);
3417                 return;
3418         }
3419
3420         if (tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
3421                 /* Reduce cwnd if state mandates */
3422                 tcp_cwnd_reduction(sk, acked_sacked, flag);
3423         } else if (tcp_may_raise_cwnd(sk, flag)) {
3424                 /* Advance cwnd if state allows */
3425                 tcp_cong_avoid(sk, ack, acked_sacked);
3426         }
3427         tcp_update_pacing_rate(sk);
3428 }
3429
3430 /* Check that window update is acceptable.
3431  * The function assumes that snd_una<=ack<=snd_next.
3432  */
3433 static inline bool tcp_may_update_window(const struct tcp_sock *tp,
3434                                         const u32 ack, const u32 ack_seq,
3435                                         const u32 nwin)
3436 {
3437         return  after(ack, tp->snd_una) ||
3438                 after(ack_seq, tp->snd_wl1) ||
3439                 (ack_seq == tp->snd_wl1 && nwin > tp->snd_wnd);
3440 }
3441
3442 /* If we update tp->snd_una, also update tp->bytes_acked */
3443 static void tcp_snd_una_update(struct tcp_sock *tp, u32 ack)
3444 {
3445         u32 delta = ack - tp->snd_una;
3446
3447         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3448         tp->bytes_acked += delta;
3449         tp->snd_una = ack;
3450 }
3451
3452 /* If we update tp->rcv_nxt, also update tp->bytes_received */
3453 static void tcp_rcv_nxt_update(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3454 {
3455         u32 delta = seq - tp->rcv_nxt;
3456
3457         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3458         tp->bytes_received += delta;
3459         WRITE_ONCE(tp->rcv_nxt, seq);
3460 }
3461
3462 /* Update our send window.
3463  *
3464  * Window update algorithm, described in RFC793/RFC1122 (used in linux-2.2
3465  * and in FreeBSD. NetBSD's one is even worse.) is wrong.
3466  */
3467 static int tcp_ack_update_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, u32 ack,
3468                                  u32 ack_seq)
3469 {
3470         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3471         int flag = 0;
3472         u32 nwin = ntohs(tcp_hdr(skb)->window);
3473
3474         if (likely(!tcp_hdr(skb)->syn))
3475                 nwin <<= tp->rx_opt.snd_wscale;
3476
3477         if (tcp_may_update_window(tp, ack, ack_seq, nwin)) {
3478                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3479                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3480
3481                 if (tp->snd_wnd != nwin) {
3482                         tp->snd_wnd = nwin;
3483
3484                         /* Note, it is the only place, where
3485                          * fast path is recovered for sending TCP.
3486                          */
3487                         tp->pred_flags = 0;
3488                         tcp_fast_path_check(sk);
3489
3490                         if (!tcp_write_queue_empty(sk))
3491                                 tcp_slow_start_after_idle_check(sk);
3492
3493                         if (nwin > tp->max_window) {
3494                                 tp->max_window = nwin;
3495                                 tcp_sync_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie);
3496                         }
3497                 }
3498         }
3499
3500         tcp_snd_una_update(tp, ack);
3501
3502         return flag;
3503 }
3504
3505 static bool __tcp_oow_rate_limited(struct net *net, int mib_idx,
3506                                    u32 *last_oow_ack_time)
3507 {
3508         if (*last_oow_ack_time) {
3509                 s32 elapsed = (s32)(tcp_jiffies32 - *last_oow_ack_time);
3510
3511                 if (0 <= elapsed && elapsed < net->ipv4.sysctl_tcp_invalid_ratelimit) {
3512                         NET_INC_STATS(net, mib_idx);
3513                         return true;    /* rate-limited: don't send yet! */
3514                 }
3515         }
3516
3517         *last_oow_ack_time = tcp_jiffies32;
3518
3519         return false;   /* not rate-limited: go ahead, send dupack now! */
3520 }
3521
3522 /* Return true if we're currently rate-limiting out-of-window ACKs and
3523  * thus shouldn't send a dupack right now. We rate-limit dupacks in
3524  * response to out-of-window SYNs or ACKs to mitigate ACK loops or DoS
3525  * attacks that send repeated SYNs or ACKs for the same connection. To
3526  * do this, we do not send a duplicate SYNACK or ACK if the remote
3527  * endpoint is sending out-of-window SYNs or pure ACKs at a high rate.
3528  */
3529 bool tcp_oow_rate_limited(struct net *net, const struct sk_buff *skb,
3530                           int mib_idx, u32 *last_oow_ack_time)
3531 {
3532         /* Data packets without SYNs are not likely part of an ACK loop. */
3533         if ((TCP_SKB_CB(skb)->seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) &&
3534             !tcp_hdr(skb)->syn)
3535                 return false;
3536
3537         return __tcp_oow_rate_limited(net, mib_idx, last_oow_ack_time);
3538 }
3539
3540 /* RFC 5961 7 [ACK Throttling] */
3541 static void tcp_send_challenge_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3542 {
3543         /* unprotected vars, we dont care of overwrites */
3544         static u32 challenge_timestamp;
3545         static unsigned int challenge_count;
3546         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3547         struct net *net = sock_net(sk);
3548         u32 count, now;
3549
3550         /* First check our per-socket dupack rate limit. */
3551         if (__tcp_oow_rate_limited(net,
3552                                    LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDCHALLENGE,
3553                                    &tp->last_oow_ack_time))
3554                 return;
3555
3556         /* Then check host-wide RFC 5961 rate limit. */
3557         now = jiffies / HZ;
3558         if (now != challenge_timestamp) {
3559                 u32 ack_limit = net->ipv4.sysctl_tcp_challenge_ack_limit;
3560                 u32 half = (ack_limit + 1) >> 1;
3561
3562                 challenge_timestamp = now;
3563                 WRITE_ONCE(challenge_count, half + prandom_u32_max(ack_limit));
3564         }
3565         count = READ_ONCE(challenge_count);
3566         if (count > 0) {
3567                 WRITE_ONCE(challenge_count, count - 1);
3568                 NET_INC_STATS(net, LINUX_MIB_TCPCHALLENGEACK);
3569                 tcp_send_ack(sk);
3570         }
3571 }
3572
3573 static void tcp_store_ts_recent(struct tcp_sock *tp)
3574 {
3575         tp->rx_opt.ts_recent = tp->rx_opt.rcv_tsval;
3576         tp->rx_opt.ts_recent_stamp = ktime_get_seconds();
3577 }
3578
3579 static void tcp_replace_ts_recent(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3580 {
3581         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && !after(seq, tp->rcv_wup)) {
3582                 /* PAWS bug workaround wrt. ACK frames, the PAWS discard
3583                  * extra check below makes sure this can only happen
3584                  * for pure ACK frames.  -DaveM
3585                  *
3586                  * Not only, also it occurs for expired timestamps.
3587                  */
3588
3589                 if (tcp_paws_check(&tp->rx_opt, 0))
3590                         tcp_store_ts_recent(tp);
3591         }
3592 }
3593
3594 /* This routine deals with acks during a TLP episode and ends an episode by
3595  * resetting tlp_high_seq. Ref: TLP algorithm in draft-ietf-tcpm-rack
3596  */
3597 static void tcp_process_tlp_ack(struct sock *sk, u32 ack, int flag)
3598 {
3599         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3600
3601         if (before(ack, tp->tlp_high_seq))
3602                 return;
3603
3604         if (!tp->tlp_retrans) {
3605                 /* TLP of new data has been acknowledged */
3606                 tp->tlp_high_seq = 0;
3607         } else if (flag & FLAG_DSACKING_ACK) {
3608                 /* This DSACK means original and TLP probe arrived; no loss */
3609                 tp->tlp_high_seq = 0;
3610         } else if (after(ack, tp->tlp_high_seq)) {
3611                 /* ACK advances: there was a loss, so reduce cwnd. Reset
3612                  * tlp_high_seq in tcp_init_cwnd_reduction()
3613                  */
3614                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
3615                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
3616                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
3617                 tcp_try_keep_open(sk);
3618                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
3619                                 LINUX_MIB_TCPLOSSPROBERECOVERY);
3620         } else if (!(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED |
3621                              FLAG_NOT_DUP | FLAG_DATA_SACKED))) {
3622                 /* Pure dupack: original and TLP probe arrived; no loss */
3623                 tp->tlp_high_seq = 0;
3624         }
3625 }
3626
3627 static inline void tcp_in_ack_event(struct sock *sk, u32 flags)
3628 {
3629         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3630
3631         if (icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event)
3632                 icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event(sk, flags);
3633 }
3634
3635 /* Congestion control has updated the cwnd already. So if we're in
3636  * loss recovery then now we do any new sends (for FRTO) or
3637  * retransmits (for CA_Loss or CA_recovery) that make sense.
3638  */
3639 static void tcp_xmit_recovery(struct sock *sk, int rexmit)
3640 {
3641         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3642
3643         if (rexmit == REXMIT_NONE || sk->sk_state == TCP_SYN_SENT)
3644                 return;
3645
3646         if (unlikely(rexmit == REXMIT_NEW)) {
3647                 __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk),
3648                                           TCP_NAGLE_OFF);
3649                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq))
3650                         return;
3651                 tp->frto = 0;
3652         }
3653         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3654 }
3655
3656 /* Returns the number of packets newly acked or sacked by the current ACK */
3657 static u32 tcp_newly_delivered(struct sock *sk, u32 prior_delivered, int flag)
3658 {
3659         const struct net *net = sock_net(sk);
3660         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3661         u32 delivered;
3662
3663         delivered = tp->delivered - prior_delivered;
3664         NET_ADD_STATS(net, LINUX_MIB_TCPDELIVERED, delivered);
3665         if (flag & FLAG_ECE)
3666                 NET_ADD_STATS(net, LINUX_MIB_TCPDELIVEREDCE, delivered);
3667
3668         return delivered;
3669 }
3670
3671 /* This routine deals with incoming acks, but not outgoing ones. */
3672 static int tcp_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int flag)
3673 {
3674         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3675         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3676         struct tcp_sacktag_state sack_state;
3677         struct rate_sample rs = { .prior_delivered = 0 };
3678         u32 prior_snd_una = tp->snd_una;
3679         bool is_sack_reneg = tp->is_sack_reneg;
3680         u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3681         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3682         int num_dupack = 0;
3683         int prior_packets = tp->packets_out;
3684         u32 delivered = tp->delivered;
3685         u32 lost = tp->lost;
3686         int rexmit = REXMIT_NONE; /* Flag to (re)transmit to recover losses */
3687         u32 prior_fack;
3688
3689         sack_state.first_sackt = 0;
3690         sack_state.rate = &rs;
3691         sack_state.sack_delivered = 0;
3692
3693         /* We very likely will need to access rtx queue. */
3694         prefetch(sk->tcp_rtx_queue.rb_node);
3695
3696         /* If the ack is older than previous acks
3697          * then we can probably ignore it.
3698          */
3699         if (before(ack, prior_snd_una)) {
3700                 /* RFC 5961 5.2 [Blind Data Injection Attack].[Mitigation] */
3701                 if (before(ack, prior_snd_una - tp->max_window)) {
3702                         if (!(flag & FLAG_NO_CHALLENGE_ACK))
3703                                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
3704                         return -1;
3705                 }
3706                 goto old_ack;
3707         }
3708
3709         /* If the ack includes data we haven't sent yet, discard
3710          * this segment (RFC793 Section 3.9).
3711          */
3712         if (after(ack, tp->snd_nxt))
3713                 return -1;
3714
3715         if (after(ack, prior_snd_una)) {
3716                 flag |= FLAG_SND_UNA_ADVANCED;
3717                 icsk->icsk_retransmits = 0;
3718
3719 #if IS_ENABLED(CONFIG_TLS_DEVICE)
3720                 if (static_branch_unlikely(&clean_acked_data_enabled.key))
3721                         if (icsk->icsk_clean_acked)
3722                                 icsk->icsk_clean_acked(sk, ack);
3723 #endif
3724         }
3725
3726         prior_fack = tcp_is_sack(tp) ? tcp_highest_sack_seq(tp) : tp->snd_una;
3727         rs.prior_in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
3728
3729         /* ts_recent update must be made after we are sure that the packet
3730          * is in window.
3731          */
3732         if (flag & FLAG_UPDATE_TS_RECENT)
3733                 tcp_replace_ts_recent(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
3734
3735         if ((flag & (FLAG_SLOWPATH | FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) ==
3736             FLAG_SND_UNA_ADVANCED) {
3737                 /* Window is constant, pure forward advance.
3738                  * No more checks are required.
3739                  * Note, we use the fact that SND.UNA>=SND.WL2.
3740                  */
3741                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3742                 tcp_snd_una_update(tp, ack);
3743                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3744
3745                 tcp_in_ack_event(sk, CA_ACK_WIN_UPDATE);
3746
3747                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPACKS);
3748         } else {
3749                 u32 ack_ev_flags = CA_ACK_SLOWPATH;
3750
3751                 if (ack_seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
3752                         flag |= FLAG_DATA;
3753                 else
3754                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPUREACKS);
3755
3756                 flag |= tcp_ack_update_window(sk, skb, ack, ack_seq);
3757
3758                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked)
3759                         flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3760                                                         &sack_state);
3761
3762                 if (tcp_ecn_rcv_ecn_echo(tp, tcp_hdr(skb))) {
3763                         flag |= FLAG_ECE;
3764                         ack_ev_flags |= CA_ACK_ECE;
3765                 }
3766
3767                 if (sack_state.sack_delivered)
3768                         tcp_count_delivered(tp, sack_state.sack_delivered,
3769                                             flag & FLAG_ECE);
3770
3771                 if (flag & FLAG_WIN_UPDATE)
3772                         ack_ev_flags |= CA_ACK_WIN_UPDATE;
3773
3774                 tcp_in_ack_event(sk, ack_ev_flags);
3775         }
3776
3777         /* This is a deviation from RFC3168 since it states that:
3778          * "When the TCP data sender is ready to set the CWR bit after reducing
3779          * the congestion window, it SHOULD set the CWR bit only on the first
3780          * new data packet that it transmits."
3781          * We accept CWR on pure ACKs to be more robust
3782          * with widely-deployed TCP implementations that do this.
3783          */
3784         tcp_ecn_accept_cwr(sk, skb);
3785
3786         /* We passed data and got it acked, remove any soft error
3787          * log. Something worked...
3788          */
3789         sk->sk_err_soft = 0;
3790         icsk->icsk_probes_out = 0;
3791         tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3792         if (!prior_packets)
3793                 goto no_queue;
3794
3795         /* See if we can take anything off of the retransmit queue. */
3796         flag |= tcp_clean_rtx_queue(sk, prior_fack, prior_snd_una, &sack_state,
3797                                     flag & FLAG_ECE);
3798
3799         tcp_rack_update_reo_wnd(sk, &rs);
3800
3801         if (tp->tlp_high_seq)
3802                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3803         /* If needed, reset TLP/RTO timer; RACK may later override this. */
3804         if (flag & FLAG_SET_XMIT_TIMER)
3805                 tcp_set_xmit_timer(sk);
3806
3807         if (tcp_ack_is_dubious(sk, flag)) {
3808                 if (!(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED | FLAG_NOT_DUP))) {
3809                         num_dupack = 1;
3810                         /* Consider if pure acks were aggregated in tcp_add_backlog() */
3811                         if (!(flag & FLAG_DATA))
3812                                 num_dupack = max_t(u16, 1, skb_shinfo(skb)->gso_segs);
3813                 }
3814                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, num_dupack, &flag,
3815                                       &rexmit);
3816         }
3817
3818         if ((flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) || !(flag & FLAG_NOT_DUP))
3819                 sk_dst_confirm(sk);
3820
3821         delivered = tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3822         lost = tp->lost - lost;                 /* freshly marked lost */
3823         rs.is_ack_delayed = !!(flag & FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED);
3824         tcp_rate_gen(sk, delivered, lost, is_sack_reneg, sack_state.rate);
3825         tcp_cong_control(sk, ack, delivered, flag, sack_state.rate);
3826         tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3827         return 1;
3828
3829 no_queue:
3830         /* If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction. */
3831         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK) {
3832                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, num_dupack, &flag,
3833                                       &rexmit);
3834                 tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3835         }
3836         /* If this ack opens up a zero window, clear backoff.  It was
3837          * being used to time the probes, and is probably far higher than
3838          * it needs to be for normal retransmission.
3839          */
3840         tcp_ack_probe(sk);
3841
3842         if (tp->tlp_high_seq)
3843                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3844         return 1;
3845
3846 old_ack:
3847         /* If data was SACKed, tag it and see if we should send more data.
3848          * If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction.
3849          */
3850         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked) {
3851                 flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3852                                                 &sack_state);
3853                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, num_dupack, &flag,
3854                                       &rexmit);
3855                 tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3856                 tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3857         }
3858
3859         return 0;
3860 }
3861
3862 static void tcp_parse_fastopen_option(int len, const unsigned char *cookie,
3863                                       bool syn, struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3864                                       bool exp_opt)
3865 {
3866         /* Valid only in SYN or SYN-ACK with an even length.  */
3867         if (!foc || !syn || len < 0 || (len & 1))
3868                 return;
3869
3870         if (len >= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MIN &&
3871             len <= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MAX)
3872                 memcpy(foc->val, cookie, len);
3873         else if (len != 0)
3874                 len = -1;
3875         foc->len = len;
3876         foc->exp = exp_opt;
3877 }
3878
3879 static bool smc_parse_options(const struct tcphdr *th,
3880                               struct tcp_options_received *opt_rx,
3881                               const unsigned char *ptr,
3882                               int opsize)
3883 {
3884 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
3885         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
3886                 if (th->syn && !(opsize & 1) &&
3887                     opsize >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE &&
3888                     get_unaligned_be32(ptr) == TCPOPT_SMC_MAGIC) {
3889                         opt_rx->smc_ok = 1;
3890                         return true;
3891                 }
3892         }
3893 #endif
3894         return false;
3895 }
3896
3897 /* Try to parse the MSS option from the TCP header. Return 0 on failure, clamped
3898  * value on success.
3899  */
3900 static u16 tcp_parse_mss_option(const struct tcphdr *th, u16 user_mss)
3901 {
3902         const unsigned char *ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
3903         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
3904         u16 mss = 0;
3905
3906         while (length > 0) {
3907                 int opcode = *ptr++;
3908                 int opsize;
3909
3910                 switch (opcode) {
3911                 case TCPOPT_EOL:
3912                         return mss;
3913                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
3914                         length--;
3915                         continue;
3916                 default:
3917                         if (length < 2)
3918                                 return mss;
3919                         opsize = *ptr++;
3920                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
3921                                 return mss;
3922                         if (opsize > length)
3923                                 return mss;     /* fail on partial options */
3924                         if (opcode == TCPOPT_MSS && opsize == TCPOLEN_MSS) {
3925                                 u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
3926
3927                                 if (in_mss) {
3928                                         if (user_mss && user_mss < in_mss)
3929                                                 in_mss = user_mss;
3930                                         mss = in_mss;
3931                                 }
3932                         }
3933                         ptr += opsize - 2;
3934                         length -= opsize;
3935                 }
3936         }
3937         return mss;
3938 }
3939
3940 /* Look for tcp options. Normally only called on SYN and SYNACK packets.
3941  * But, this can also be called on packets in the established flow when
3942  * the fast version below fails.
3943  */
3944 void tcp_parse_options(const struct net *net,
3945                        const struct sk_buff *skb,
3946                        struct tcp_options_received *opt_rx, int estab,
3947                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
3948 {
3949         const unsigned char *ptr;
3950         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3951         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
3952
3953         ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
3954         opt_rx->saw_tstamp = 0;
3955         opt_rx->saw_unknown = 0;
3956
3957         while (length > 0) {
3958                 int opcode = *ptr++;
3959                 int opsize;
3960
3961                 switch (opcode) {
3962                 case TCPOPT_EOL:
3963                         return;
3964                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
3965                         length--;
3966                         continue;
3967                 default:
3968                         if (length < 2)
3969                                 return;
3970                         opsize = *ptr++;
3971                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
3972                                 return;
3973                         if (opsize > length)
3974                                 return; /* don't parse partial options */
3975                         switch (opcode) {
3976                         case TCPOPT_MSS:
3977                                 if (opsize == TCPOLEN_MSS && th->syn && !estab) {
3978                                         u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
3979                                         if (in_mss) {
3980                                                 if (opt_rx->user_mss &&
3981                                                     opt_rx->user_mss < in_mss)
3982                                                         in_mss = opt_rx->user_mss;
3983                                                 opt_rx->mss_clamp = in_mss;
3984                                         }
3985                                 }
3986                                 break;
3987                         case TCPOPT_WINDOW:
3988                                 if (opsize == TCPOLEN_WINDOW && th->syn &&
3989                                     !estab && net->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling) {
3990                                         __u8 snd_wscale = *(__u8 *)ptr;
3991                                         opt_rx->wscale_ok = 1;
3992                                         if (snd_wscale > TCP_MAX_WSCALE) {
3993                                                 net_info_ratelimited("%s: Illegal window scaling value %d > %u received\n",
3994                                                                      __func__,
3995                                                                      snd_wscale,
3996                                                                      TCP_MAX_WSCALE);
3997                                                 snd_wscale = TCP_MAX_WSCALE;
3998                                         }
3999                                         opt_rx->snd_wscale = snd_wscale;
4000                                 }
4001                                 break;
4002                         case TCPOPT_TIMESTAMP:
4003                                 if ((opsize == TCPOLEN_TIMESTAMP) &&
4004                                     ((estab && opt_rx->tstamp_ok) ||
4005                                      (!estab && net->ipv4.sysctl_tcp_timestamps))) {
4006                                         opt_rx->saw_tstamp = 1;
4007                                         opt_rx->rcv_tsval = get_unaligned_be32(ptr);
4008                                         opt_rx->rcv_tsecr = get_unaligned_be32(ptr + 4);
4009                                 }
4010                                 break;
4011                         case TCPOPT_SACK_PERM:
4012                                 if (opsize == TCPOLEN_SACK_PERM && th->syn &&
4013                                     !estab && net->ipv4.sysctl_tcp_sack) {
4014                                         opt_rx->sack_ok = TCP_SACK_SEEN;
4015                                         tcp_sack_reset(opt_rx);
4016                                 }
4017                                 break;
4018
4019                         case TCPOPT_SACK:
4020                                 if ((opsize >= (TCPOLEN_SACK_BASE + TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)) &&
4021                                    !((opsize - TCPOLEN_SACK_BASE) % TCPOLEN_SACK_PERBLOCK) &&
4022                                    opt_rx->sack_ok) {
4023                                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = (ptr - 2) - (unsigned char *)th;
4024                                 }
4025                                 break;
4026 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
4027                         case TCPOPT_MD5SIG:
4028                                 /*
4029                                  * The MD5 Hash has already been
4030                                  * checked (see tcp_v{4,6}_do_rcv()).
4031                                  */
4032                                 break;
4033 #endif
4034                         case TCPOPT_FASTOPEN:
4035                                 tcp_parse_fastopen_option(
4036                                         opsize - TCPOLEN_FASTOPEN_BASE,
4037                                         ptr, th->syn, foc, false);
4038                                 break;
4039
4040                         case TCPOPT_EXP:
4041                                 /* Fast Open option shares code 254 using a
4042                                  * 16 bits magic number.
4043                                  */
4044                                 if (opsize >= TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE &&
4045                                     get_unaligned_be16(ptr) ==
4046                                     TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC) {
4047                                         tcp_parse_fastopen_option(opsize -
4048                                                 TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE,
4049                                                 ptr + 2, th->syn, foc, true);
4050                                         break;
4051                                 }
4052
4053                                 if (smc_parse_options(th, opt_rx, ptr, opsize))
4054                                         break;
4055
4056                                 opt_rx->saw_unknown = 1;
4057                                 break;
4058
4059                         default:
4060                                 opt_rx->saw_unknown = 1;
4061                         }
4062                         ptr += opsize-2;
4063                         length -= opsize;
4064                 }
4065         }
4066 }
4067 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_options);
4068
4069 static bool tcp_parse_aligned_timestamp(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
4070 {
4071         const __be32 *ptr = (const __be32 *)(th + 1);
4072
4073         if (*ptr == htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16)
4074                           | (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) | TCPOLEN_TIMESTAMP)) {
4075                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 1;
4076                 ++ptr;
4077                 tp->rx_opt.rcv_tsval = ntohl(*ptr);
4078                 ++ptr;
4079                 if (*ptr)
4080                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = ntohl(*ptr) - tp->tsoffset;
4081                 else
4082                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = 0;
4083                 return true;
4084         }
4085         return false;
4086 }
4087
4088 /* Fast parse options. This hopes to only see timestamps.
4089  * If it is wrong it falls back on tcp_parse_options().
4090  */
4091 static bool tcp_fast_parse_options(const struct net *net,
4092                                    const struct sk_buff *skb,
4093                                    const struct tcphdr *th, struct tcp_sock *tp)
4094 {
4095         /* In the spirit of fast parsing, compare doff directly to constant
4096          * values.  Because equality is used, short doff can be ignored here.
4097          */
4098         if (th->doff == (sizeof(*th) / 4)) {
4099                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
4100                 return false;
4101         } else if (tp->rx_opt.tstamp_ok &&
4102                    th->doff == ((sizeof(*th) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) / 4)) {
4103                 if (tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
4104                         return true;
4105         }
4106
4107         tcp_parse_options(net, skb, &tp->rx_opt, 1, NULL);
4108         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
4109                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
4110
4111         return true;
4112 }
4113
4114 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
4115 /*
4116  * Parse MD5 Signature option
4117  */
4118 const u8 *tcp_parse_md5sig_option(const struct tcphdr *th)
4119 {
4120         int length = (th->doff << 2) - sizeof(*th);
4121         const u8 *ptr = (const u8 *)(th + 1);
4122
4123         /* If not enough data remaining, we can short cut */
4124         while (length >= TCPOLEN_MD5SIG) {
4125                 int opcode = *ptr++;
4126                 int opsize;
4127
4128                 switch (opcode) {
4129                 case TCPOPT_EOL:
4130                         return NULL;
4131                 case TCPOPT_NOP:
4132                         length--;
4133                         continue;
4134                 default:
4135                         opsize = *ptr++;
4136                         if (opsize < 2 || opsize > length)
4137                                 return NULL;
4138                         if (opcode == TCPOPT_MD5SIG)
4139                                 return opsize == TCPOLEN_MD5SIG ? ptr : NULL;
4140                 }
4141                 ptr += opsize - 2;
4142                 length -= opsize;
4143         }
4144         return NULL;
4145 }
4146 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_md5sig_option);
4147 #endif
4148
4149 /* Sorry, PAWS as specified is broken wrt. pure-ACKs -DaveM
4150  *
4151  * It is not fatal. If this ACK does _not_ change critical state (seqs, window)
4152  * it can pass through stack. So, the following predicate verifies that
4153  * this segment is not used for anything but congestion avoidance or
4154  * fast retransmit. Moreover, we even are able to eliminate most of such
4155  * second order effects, if we apply some small "replay" window (~RTO)
4156  * to timestamp space.
4157  *
4158  * All these measures still do not guarantee that we reject wrapped ACKs
4159  * on networks with high bandwidth, when sequence space is recycled fastly,
4160  * but it guarantees that such events will be very rare and do not affect
4161  * connection seriously. This doesn't look nice, but alas, PAWS is really
4162  * buggy extension.
4163  *
4164  * [ Later note. Even worse! It is buggy for segments _with_ data. RFC
4165  * states that events when retransmit arrives after original data are rare.
4166  * It is a blatant lie. VJ forgot about fast retransmit! 8)8) It is
4167  * the biggest problem on large power networks even with minor reordering.
4168  * OK, let's give it small replay window. If peer clock is even 1hz, it is safe
4169  * up to bandwidth of 18Gigabit/sec. 8) ]
4170  */
4171
4172 static int tcp_disordered_ack(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4173 {
4174         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4175         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
4176         u32 seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4177         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
4178
4179         return (/* 1. Pure ACK with correct sequence number. */
4180                 (th->ack && seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq && seq == tp->rcv_nxt) &&
4181
4182                 /* 2. ... and duplicate ACK. */
4183                 ack == tp->snd_una &&
4184
4185                 /* 3. ... and does not update window. */
4186                 !tcp_may_update_window(tp, ack, seq, ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale) &&
4187
4188                 /* 4. ... and sits in replay window. */
4189                 (s32)(tp->rx_opt.ts_recent - tp->rx_opt.rcv_tsval) <= (inet_csk(sk)->icsk_rto * 1024) / HZ);
4190 }
4191
4192 static inline bool tcp_paws_discard(const struct sock *sk,
4193                                    const struct sk_buff *skb)
4194 {
4195         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4196
4197         return !tcp_paws_check(&tp->rx_opt, TCP_PAWS_WINDOW) &&
4198                !tcp_disordered_ack(sk, skb);
4199 }
4200
4201 /* Check segment sequence number for validity.
4202  *
4203  * Segment controls are considered valid, if the segment
4204  * fits to the window after truncation to the window. Acceptability
4205  * of data (and SYN, FIN, of course) is checked separately.
4206  * See tcp_data_queue(), for example.
4207  *
4208  * Also, controls (RST is main one) are accepted using RCV.WUP instead
4209  * of RCV.NXT. Peer still did not advance his SND.UNA when we
4210  * delayed ACK, so that hisSND.UNA<=ourRCV.WUP.
4211  * (borrowed from freebsd)
4212  */
4213
4214 static inline bool tcp_sequence(const struct tcp_sock *tp, u32 seq, u32 end_seq)
4215 {
4216         return  !before(end_seq, tp->rcv_wup) &&
4217                 !after(seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp));
4218 }
4219
4220 /* When we get a reset we do this. */
4221 void tcp_reset(struct sock *sk)
4222 {
4223         trace_tcp_receive_reset(sk);
4224
4225         /* We want the right error as BSD sees it (and indeed as we do). */
4226         switch (sk->sk_state) {
4227         case TCP_SYN_SENT:
4228                 sk->sk_err = ECONNREFUSED;
4229                 break;
4230         case TCP_CLOSE_WAIT:
4231                 sk->sk_err = EPIPE;
4232                 break;
4233         case TCP_CLOSE:
4234                 return;
4235         default:
4236                 sk->sk_err = ECONNRESET;
4237         }
4238         /* This barrier is coupled with smp_rmb() in tcp_poll() */
4239         smp_wmb();
4240
4241         tcp_write_queue_purge(sk);
4242         tcp_done(sk);
4243
4244         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4245                 sk->sk_error_report(sk);
4246 }
4247
4248 /*
4249  *      Process the FIN bit. This now behaves as it is supposed to work
4250  *      and the FIN takes effect when it is validly part of sequence
4251  *      space. Not before when we get holes.
4252  *
4253  *      If we are ESTABLISHED, a received fin moves us to CLOSE-WAIT
4254  *      (and thence onto LAST-ACK and finally, CLOSE, we never enter
4255  *      TIME-WAIT)
4256  *
4257  *      If we are in FINWAIT-1, a received FIN indicates simultaneous
4258  *      close and we go into CLOSING (and later onto TIME-WAIT)
4259  *
4260  *      If we are in FINWAIT-2, a received FIN moves us to TIME-WAIT.
4261  */
4262 void tcp_fin(struct sock *sk)
4263 {
4264         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4265
4266         inet_csk_schedule_ack(sk);
4267
4268         sk->sk_shutdown |= RCV_SHUTDOWN;
4269         sock_set_flag(sk, SOCK_DONE);
4270
4271         switch (sk->sk_state) {
4272         case TCP_SYN_RECV:
4273         case TCP_ESTABLISHED:
4274                 /* Move to CLOSE_WAIT */
4275                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSE_WAIT);
4276                 inet_csk_enter_pingpong_mode(sk);
4277                 break;
4278
4279         case TCP_CLOSE_WAIT:
4280         case TCP_CLOSING:
4281                 /* Received a retransmission of the FIN, do
4282                  * nothing.
4283                  */
4284                 break;
4285         case TCP_LAST_ACK:
4286                 /* RFC793: Remain in the LAST-ACK state. */
4287                 break;
4288
4289         case TCP_FIN_WAIT1:
4290                 /* This case occurs when a simultaneous close
4291                  * happens, we must ack the received FIN and
4292                  * enter the CLOSING state.
4293                  */
4294                 tcp_send_ack(sk);
4295                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSING);
4296                 break;
4297         case TCP_FIN_WAIT2:
4298                 /* Received a FIN -- send ACK and enter TIME_WAIT. */
4299                 tcp_send_ack(sk);
4300                 tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
4301                 break;
4302         default:
4303                 /* Only TCP_LISTEN and TCP_CLOSE are left, in these
4304                  * cases we should never reach this piece of code.
4305                  */
4306                 pr_err("%s: Impossible, sk->sk_state=%d\n",
4307                        __func__, sk->sk_state);
4308                 break;
4309         }
4310
4311         /* It _is_ possible, that we have something out-of-order _after_ FIN.
4312          * Probably, we should reset in this case. For now drop them.
4313          */
4314         skb_rbtree_purge(&tp->out_of_order_queue);
4315         if (tcp_is_sack(tp))
4316                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4317         sk_mem_reclaim(sk);
4318
4319         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
4320                 sk->sk_state_change(sk);
4321
4322                 /* Do not send POLL_HUP for half duplex close. */
4323                 if (sk->sk_shutdown == SHUTDOWN_MASK ||
4324                     sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4325                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_HUP);
4326                 else
4327                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
4328         }
4329 }
4330
4331 static inline bool tcp_sack_extend(struct tcp_sack_block *sp, u32 seq,
4332                                   u32 end_seq)
4333 {
4334         if (!after(seq, sp->end_seq) && !after(sp->start_seq, end_seq)) {
4335                 if (before(seq, sp->start_seq))
4336                         sp->start_seq = seq;
4337                 if (after(end_seq, sp->end_seq))
4338                         sp->end_seq = end_seq;
4339                 return true;
4340         }
4341         return false;
4342 }
4343
4344 static void tcp_dsack_set(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4345 {
4346         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4347
4348         if (tcp_is_sack(tp) && sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_dsack) {
4349                 int mib_idx;
4350
4351                 if (before(seq, tp->rcv_nxt))
4352                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOLDSENT;
4353                 else
4354                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOFOSENT;
4355
4356                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
4357
4358                 tp->rx_opt.dsack = 1;
4359                 tp->duplicate_sack[0].start_seq = seq;
4360                 tp->duplicate_sack[0].end_seq = end_seq;
4361         }
4362 }
4363
4364 static void tcp_dsack_extend(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4365 {
4366         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4367
4368         if (!tp->rx_opt.dsack)
4369                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4370         else
4371                 tcp_sack_extend(tp->duplicate_sack, seq, end_seq);
4372 }
4373
4374 static void tcp_rcv_spurious_retrans(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4375 {
4376         /* When the ACK path fails or drops most ACKs, the sender would
4377          * timeout and spuriously retransmit the same segment repeatedly.
4378          * The receiver remembers and reflects via DSACKs. Leverage the
4379          * DSACK state and change the txhash to re-route speculatively.
4380          */
4381         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tcp_sk(sk)->duplicate_sack[0].start_seq) {
4382                 sk_rethink_txhash(sk);
4383                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDUPLICATEDATAREHASH);
4384         }
4385 }
4386
4387 static void tcp_send_dupack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4388 {
4389         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4390
4391         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
4392             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4393                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4394                 tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
4395
4396                 if (tcp_is_sack(tp) && sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_dsack) {
4397                         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4398
4399                         tcp_rcv_spurious_retrans(sk, skb);
4400                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))
4401                                 end_seq = tp->rcv_nxt;
4402                         tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq);
4403                 }
4404         }
4405
4406         tcp_send_ack(sk);
4407 }
4408
4409 /* These routines update the SACK block as out-of-order packets arrive or
4410  * in-order packets close up the sequence space.
4411  */
4412 static void tcp_sack_maybe_coalesce(struct tcp_sock *tp)
4413 {
4414         int this_sack;
4415         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4416         struct tcp_sack_block *swalk = sp + 1;
4417
4418         /* See if the recent change to the first SACK eats into
4419          * or hits the sequence space of other SACK blocks, if so coalesce.
4420          */
4421         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;) {
4422                 if (tcp_sack_extend(sp, swalk->start_seq, swalk->end_seq)) {
4423                         int i;
4424
4425                         /* Zap SWALK, by moving every further SACK up by one slot.
4426                          * Decrease num_sacks.
4427                          */
4428                         tp->rx_opt.num_sacks--;
4429                         for (i = this_sack; i < tp->rx_opt.num_sacks; i++)
4430                                 sp[i] = sp[i + 1];
4431                         continue;
4432                 }
4433                 this_sack++;
4434                 swalk++;
4435         }
4436 }
4437
4438 static void tcp_sack_compress_send_ack(struct sock *sk)
4439 {
4440         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4441
4442         if (!tp->compressed_ack)
4443                 return;
4444
4445         if (hrtimer_try_to_cancel(&tp->compressed_ack_timer) == 1)
4446                 __sock_put(sk);
4447
4448         /* Since we have to send one ack finally,
4449          * substract one from tp->compressed_ack to keep
4450          * LINUX_MIB_TCPACKCOMPRESSED accurate.
4451          */
4452         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPACKCOMPRESSED,
4453                       tp->compressed_ack - 1);
4454
4455         tp->compressed_ack = 0;
4456         tcp_send_ack(sk);
4457 }
4458
4459 /* Reasonable amount of sack blocks included in TCP SACK option
4460  * The max is 4, but this becomes 3 if TCP timestamps are there.
4461  * Given that SACK packets might be lost, be conservative and use 2.
4462  */
4463 #define TCP_SACK_BLOCKS_EXPECTED 2
4464
4465 static void tcp_sack_new_ofo_skb(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4466 {
4467         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4468         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4469         int cur_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4470         int this_sack;
4471
4472         if (!cur_sacks)
4473                 goto new_sack;
4474
4475         for (this_sack = 0; this_sack < cur_sacks; this_sack++, sp++) {
4476                 if (tcp_sack_extend(sp, seq, end_seq)) {
4477                         if (this_sack >= TCP_SACK_BLOCKS_EXPECTED)
4478                                 tcp_sack_compress_send_ack(sk);
4479                         /* Rotate this_sack to the first one. */
4480                         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4481                                 swap(*sp, *(sp - 1));
4482                         if (cur_sacks > 1)
4483                                 tcp_sack_maybe_coalesce(tp);
4484                         return;
4485                 }
4486         }
4487
4488         if (this_sack >= TCP_SACK_BLOCKS_EXPECTED)
4489                 tcp_sack_compress_send_ack(sk);
4490
4491         /* Could not find an adjacent existing SACK, build a new one,
4492          * put it at the front, and shift everyone else down.  We
4493          * always know there is at least one SACK present already here.
4494          *
4495          * If the sack array is full, forget about the last one.
4496          */
4497         if (this_sack >= TCP_NUM_SACKS) {
4498                 this_sack--;
4499                 tp->rx_opt.num_sacks--;
4500                 sp--;
4501         }
4502         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4503                 *sp = *(sp - 1);
4504
4505 new_sack:
4506         /* Build the new head SACK, and we're done. */
4507         sp->start_seq = seq;
4508         sp->end_seq = end_seq;
4509         tp->rx_opt.num_sacks++;
4510 }
4511
4512 /* RCV.NXT advances, some SACKs should be eaten. */
4513
4514 static void tcp_sack_remove(struct tcp_sock *tp)
4515 {
4516         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4517         int num_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4518         int this_sack;
4519
4520         /* Empty ofo queue, hence, all the SACKs are eaten. Clear. */
4521         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4522                 tp->rx_opt.num_sacks = 0;
4523                 return;
4524         }
4525
4526         for (this_sack = 0; this_sack < num_sacks;) {
4527                 /* Check if the start of the sack is covered by RCV.NXT. */
4528                 if (!before(tp->rcv_nxt, sp->start_seq)) {
4529                         int i;
4530
4531                         /* RCV.NXT must cover all the block! */
4532                         WARN_ON(before(tp->rcv_nxt, sp->end_seq));
4533
4534                         /* Zap this SACK, by moving forward any other SACKS. */
4535                         for (i = this_sack+1; i < num_sacks; i++)
4536                                 tp->selective_acks[i-1] = tp->selective_acks[i];
4537                         num_sacks--;
4538                         continue;
4539                 }
4540                 this_sack++;
4541                 sp++;
4542         }
4543         tp->rx_opt.num_sacks = num_sacks;
4544 }
4545
4546 /**
4547  * tcp_try_coalesce - try to merge skb to prior one
4548  * @sk: socket
4549  * @to: prior buffer
4550  * @from: buffer to add in queue
4551  * @fragstolen: pointer to boolean
4552  *
4553  * Before queueing skb @from after @to, try to merge them
4554  * to reduce overall memory use and queue lengths, if cost is small.
4555  * Packets in ofo or receive queues can stay a long time.
4556  * Better try to coalesce them right now to avoid future collapses.
4557  * Returns true if caller should free @from instead of queueing it
4558  */
4559 static bool tcp_try_coalesce(struct sock *sk,
4560                              struct sk_buff *to,
4561                              struct sk_buff *from,
4562                              bool *fragstolen)
4563 {
4564         int delta;
4565
4566         *fragstolen = false;
4567
4568         /* Its possible this segment overlaps with prior segment in queue */
4569         if (TCP_SKB_CB(from)->seq != TCP_SKB_CB(to)->end_seq)
4570                 return false;
4571
4572         if (!mptcp_skb_can_collapse(to, from))
4573                 return false;
4574
4575 #ifdef CONFIG_TLS_DEVICE
4576         if (from->decrypted != to->decrypted)
4577                 return false;
4578 #endif
4579
4580         if (!skb_try_coalesce(to, from, fragstolen, &delta))
4581                 return false;
4582
4583         atomic_add(delta, &sk->sk_rmem_alloc);
4584         sk_mem_charge(sk, delta);
4585         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOALESCE);
4586         TCP_SKB_CB(to)->end_seq = TCP_SKB_CB(from)->end_seq;
4587         TCP_SKB_CB(to)->ack_seq = TCP_SKB_CB(from)->ack_seq;
4588         TCP_SKB_CB(to)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(from)->tcp_flags;
4589
4590         if (TCP_SKB_CB(from)->has_rxtstamp) {
4591                 TCP_SKB_CB(to)->has_rxtstamp = true;
4592                 to->tstamp = from->tstamp;
4593                 skb_hwtstamps(to)->hwtstamp = skb_hwtstamps(from)->hwtstamp;
4594         }
4595
4596         return true;
4597 }
4598
4599 static bool tcp_ooo_try_coalesce(struct sock *sk,
4600                              struct sk_buff *to,
4601                              struct sk_buff *from,
4602                              bool *fragstolen)
4603 {
4604         bool res = tcp_try_coalesce(sk, to, from, fragstolen);
4605
4606         /* In case tcp_drop() is called later, update to->gso_segs */
4607         if (res) {
4608                 u32 gso_segs = max_t(u16, 1, skb_shinfo(to)->gso_segs) +
4609                                max_t(u16, 1, skb_shinfo(from)->gso_segs);
4610
4611                 skb_shinfo(to)->gso_segs = min_t(u32, gso_segs, 0xFFFF);
4612         }
4613         return res;
4614 }
4615
4616 static void tcp_drop(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4617 {
4618         sk_drops_add(sk, skb);
4619         __kfree_skb(skb);
4620 }
4621
4622 /* This one checks to see if we can put data from the
4623  * out_of_order queue into the receive_queue.
4624  */
4625 static void tcp_ofo_queue(struct sock *sk)
4626 {
4627         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4628         __u32 dsack_high = tp->rcv_nxt;
4629         bool fin, fragstolen, eaten;
4630         struct sk_buff *skb, *tail;
4631         struct rb_node *p;
4632
4633         p = rb_first(&tp->out_of_order_queue);
4634         while (p) {
4635                 skb = rb_to_skb(p);
4636                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
4637                         break;
4638
4639                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack_high)) {
4640                         __u32 dsack = dsack_high;
4641                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, dsack_high))
4642                                 dsack_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4643                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack);
4644                 }
4645                 p = rb_next(p);
4646                 rb_erase(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4647
4648                 if (unlikely(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))) {
4649                         tcp_drop(sk, skb);
4650                         continue;
4651                 }
4652
4653                 tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4654                 eaten = tail && tcp_try_coalesce(sk, tail, skb, &fragstolen);
4655                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4656                 fin = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN;
4657                 if (!eaten)
4658                         __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4659                 else
4660                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4661
4662                 if (unlikely(fin)) {
4663                         tcp_fin(sk);
4664                         /* tcp_fin() purges tp->out_of_order_queue,
4665                          * so we must end this loop right now.
4666                          */
4667                         break;
4668                 }
4669         }
4670 }
4671
4672 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk);
4673 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk);
4674
4675 static int tcp_try_rmem_schedule(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4676                                  unsigned int size)
4677 {
4678         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf ||
4679             !sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4680
4681                 if (tcp_prune_queue(sk) < 0)
4682                         return -1;
4683
4684                 while (!sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4685                         if (!tcp_prune_ofo_queue(sk))
4686                                 return -1;
4687                 }
4688         }
4689         return 0;
4690 }
4691
4692 static void tcp_data_queue_ofo(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4693 {
4694         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4695         struct rb_node **p, *parent;
4696         struct sk_buff *skb1;
4697         u32 seq, end_seq;
4698         bool fragstolen;
4699
4700         tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
4701
4702         if (unlikely(tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))) {
4703                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFODROP);
4704                 sk->sk_data_ready(sk);
4705                 tcp_drop(sk, skb);
4706                 return;
4707         }
4708
4709         /* Disable header prediction. */
4710         tp->pred_flags = 0;
4711         inet_csk_schedule_ack(sk);
4712
4713         tp->rcv_ooopack += max_t(u16, 1, skb_shinfo(skb)->gso_segs);
4714         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOQUEUE);
4715         seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4716         end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4717
4718         p = &tp->out_of_order_queue.rb_node;
4719         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4720                 /* Initial out of order segment, build 1 SACK. */
4721                 if (tcp_is_sack(tp)) {
4722                         tp->rx_opt.num_sacks = 1;
4723                         tp->selective_acks[0].start_seq = seq;
4724                         tp->selective_acks[0].end_seq = end_seq;
4725                 }
4726                 rb_link_node(&skb->rbnode, NULL, p);
4727                 rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4728                 tp->ooo_last_skb = skb;
4729                 goto end;
4730         }
4731
4732         /* In the typical case, we are adding an skb to the end of the list.
4733          * Use of ooo_last_skb avoids the O(Log(N)) rbtree lookup.
4734          */
4735         if (tcp_ooo_try_coalesce(sk, tp->ooo_last_skb,
4736                                  skb, &fragstolen)) {
4737 coalesce_done:
4738                 /* For non sack flows, do not grow window to force DUPACK
4739                  * and trigger fast retransmit.
4740                  */
4741                 if (tcp_is_sack(tp))
4742                         tcp_grow_window(sk, skb);
4743                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4744                 skb = NULL;
4745                 goto add_sack;
4746         }
4747         /* Can avoid an rbtree lookup if we are adding skb after ooo_last_skb */
4748         if (!before(seq, TCP_SKB_CB(tp->ooo_last_skb)->end_seq)) {
4749                 parent = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
4750                 p = &parent->rb_right;
4751                 goto insert;
4752         }
4753
4754         /* Find place to insert this segment. Handle overlaps on the way. */
4755         parent = NULL;
4756         while (*p) {
4757                 parent = *p;
4758                 skb1 = rb_to_skb(parent);
4759                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4760                         p = &parent->rb_left;
4761                         continue;
4762                 }
4763                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4764                         if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4765                                 /* All the bits are present. Drop. */
4766                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4767                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4768                                 tcp_drop(sk, skb);
4769                                 skb = NULL;
4770                                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4771                                 goto add_sack;
4772                         }
4773                         if (after(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4774                                 /* Partial overlap. */
4775                                 tcp_dsack_set(sk, seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4776                         } else {
4777                                 /* skb's seq == skb1's seq and skb covers skb1.
4778                                  * Replace skb1 with skb.
4779                                  */
4780                                 rb_replace_node(&skb1->rbnode, &skb->rbnode,
4781                                                 &tp->out_of_order_queue);
4782                                 tcp_dsack_extend(sk,
4783                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4784                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4785                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4786                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4787                                 tcp_drop(sk, skb1);
4788                                 goto merge_right;
4789                         }
4790                 } else if (tcp_ooo_try_coalesce(sk, skb1,
4791                                                 skb, &fragstolen)) {
4792                         goto coalesce_done;
4793                 }
4794                 p = &parent->rb_right;
4795         }
4796 insert:
4797         /* Insert segment into RB tree. */
4798         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
4799         rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4800
4801 merge_right:
4802         /* Remove other segments covered by skb. */
4803         while ((skb1 = skb_rb_next(skb)) != NULL) {
4804                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4805                         break;
4806                 if (before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4807                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4808                                          end_seq);
4809                         break;
4810                 }
4811                 rb_erase(&skb1->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4812                 tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4813                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4814                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4815                 tcp_drop(sk, skb1);
4816         }
4817         /* If there is no skb after us, we are the last_skb ! */
4818         if (!skb1)
4819                 tp->ooo_last_skb = skb;
4820
4821 add_sack:
4822         if (tcp_is_sack(tp))
4823                 tcp_sack_new_ofo_skb(sk, seq, end_seq);
4824 end:
4825         if (skb) {
4826                 /* For non sack flows, do not grow window to force DUPACK
4827                  * and trigger fast retransmit.
4828                  */
4829                 if (tcp_is_sack(tp))
4830                         tcp_grow_window(sk, skb);
4831                 skb_condense(skb);
4832                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4833         }
4834 }
4835
4836 static int __must_check tcp_queue_rcv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4837                                       bool *fragstolen)
4838 {
4839         int eaten;
4840         struct sk_buff *tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4841
4842         eaten = (tail &&
4843                  tcp_try_coalesce(sk, tail,
4844                                   skb, fragstolen)) ? 1 : 0;
4845         tcp_rcv_nxt_update(tcp_sk(sk), TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4846         if (!eaten) {
4847                 __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4848                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4849         }
4850         return eaten;
4851 }
4852
4853 int tcp_send_rcvq(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size)
4854 {
4855         struct sk_buff *skb;
4856         int err = -ENOMEM;
4857         int data_len = 0;
4858         bool fragstolen;
4859
4860         if (size == 0)
4861                 return 0;
4862
4863         if (size > PAGE_SIZE) {
4864                 int npages = min_t(size_t, size >> PAGE_SHIFT, MAX_SKB_FRAGS);
4865
4866                 data_len = npages << PAGE_SHIFT;
4867                 size = data_len + (size & ~PAGE_MASK);
4868         }
4869         skb = alloc_skb_with_frags(size - data_len, data_len,
4870                                    PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER,
4871                                    &err, sk->sk_allocation);
4872         if (!skb)
4873                 goto err;
4874
4875         skb_put(skb, size - data_len);
4876         skb->data_len = data_len;
4877         skb->len = size;
4878
4879         if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize)) {
4880                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVQDROP);
4881                 goto err_free;
4882         }
4883
4884         err = skb_copy_datagram_from_iter(skb, 0, &msg->msg_iter, size);
4885         if (err)
4886                 goto err_free;
4887
4888         TCP_SKB_CB(skb)->seq = tcp_sk(sk)->rcv_nxt;
4889         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + size;
4890         TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tcp_sk(sk)->snd_una - 1;
4891
4892         if (tcp_queue_rcv(sk, skb, &fragstolen)) {
4893                 WARN_ON_ONCE(fragstolen); /* should not happen */
4894                 __kfree_skb(skb);
4895         }
4896         return size;
4897
4898 err_free:
4899         kfree_skb(skb);
4900 err:
4901         return err;
4902
4903 }
4904
4905 void tcp_data_ready(struct sock *sk)
4906 {
4907         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4908         int avail = tp->rcv_nxt - tp->copied_seq;
4909
4910         if (avail < sk->sk_rcvlowat && !tcp_rmem_pressure(sk) &&
4911             !sock_flag(sk, SOCK_DONE) &&
4912             tcp_receive_window(tp) > inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss)
4913                 return;
4914
4915         sk->sk_data_ready(sk);
4916 }
4917
4918 static void tcp_data_queue(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4919 {
4920         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4921         bool fragstolen;
4922         int eaten;
4923
4924         if (sk_is_mptcp(sk))
4925                 mptcp_incoming_options(sk, skb);
4926
4927         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) {
4928                 __kfree_skb(skb);
4929                 return;
4930         }
4931         skb_dst_drop(skb);
4932         __skb_pull(skb, tcp_hdr(skb)->doff * 4);
4933
4934         tp->rx_opt.dsack = 0;
4935
4936         /*  Queue data for delivery to the user.
4937          *  Packets in sequence go to the receive queue.
4938          *  Out of sequence packets to the out_of_order_queue.
4939          */
4940         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt) {
4941                 if (tcp_receive_window(tp) == 0) {
4942                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPZEROWINDOWDROP);
4943                         goto out_of_window;
4944                 }
4945
4946                 /* Ok. In sequence. In window. */
4947 queue_and_out:
4948                 if (skb_queue_len(&sk->sk_receive_queue) == 0)
4949                         sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
4950                 else if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize)) {
4951                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVQDROP);
4952                         sk->sk_data_ready(sk);
4953                         goto drop;
4954                 }
4955
4956                 eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, &fragstolen);
4957                 if (skb->len)
4958                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
4959                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
4960                         tcp_fin(sk);
4961
4962                 if (!RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4963                         tcp_ofo_queue(sk);
4964
4965                         /* RFC5681. 4.2. SHOULD send immediate ACK, when
4966                          * gap in queue is filled.
4967                          */
4968                         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
4969                                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_NOW;
4970                 }
4971
4972                 if (tp->rx_opt.num_sacks)
4973                         tcp_sack_remove(tp);
4974
4975                 tcp_fast_path_check(sk);
4976
4977                 if (eaten > 0)
4978                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4979                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4980                         tcp_data_ready(sk);
4981                 return;
4982         }
4983
4984         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
4985                 tcp_rcv_spurious_retrans(sk, skb);
4986                 /* A retransmit, 2nd most common case.  Force an immediate ack. */
4987                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4988                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4989
4990 out_of_window:
4991                 tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
4992                 inet_csk_schedule_ack(sk);
4993 drop:
4994                 tcp_drop(sk, skb);
4995                 return;
4996         }
4997
4998         /* Out of window. F.e. zero window probe. */
4999         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp)))
5000                 goto out_of_window;
5001
5002         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
5003                 /* Partial packet, seq < rcv_next < end_seq */
5004                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt);
5005
5006                 /* If window is closed, drop tail of packet. But after
5007                  * remembering D-SACK for its head made in previous line.
5008                  */
5009                 if (!tcp_receive_window(tp)) {
5010                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPZEROWINDOWDROP);
5011                         goto out_of_window;
5012                 }
5013                 goto queue_and_out;
5014         }
5015
5016         tcp_data_queue_ofo(sk, skb);
5017 }
5018
5019 static struct sk_buff *tcp_skb_next(struct sk_buff *skb, struct sk_buff_head *list)
5020 {
5021         if (list)
5022                 return !skb_queue_is_last(list, skb) ? skb->next : NULL;
5023
5024         return skb_rb_next(skb);
5025 }
5026
5027 static struct sk_buff *tcp_collapse_one(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5028                                         struct sk_buff_head *list,
5029                                         struct rb_root *root)
5030 {
5031         struct sk_buff *next = tcp_skb_next(skb, list);
5032
5033         if (list)
5034                 __skb_unlink(skb, list);
5035         else
5036                 rb_erase(&skb->rbnode, root);
5037
5038         __kfree_skb(skb);
5039         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOLLAPSED);
5040
5041         return next;
5042 }
5043
5044 /* Insert skb into rb tree, ordered by TCP_SKB_CB(skb)->seq */
5045 void tcp_rbtree_insert(struct rb_root *root, struct sk_buff *skb)
5046 {
5047         struct rb_node **p = &root->rb_node;
5048         struct rb_node *parent = NULL;
5049         struct sk_buff *skb1;
5050
5051         while (*p) {
5052                 parent = *p;
5053                 skb1 = rb_to_skb(parent);
5054                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
5055                         p = &parent->rb_left;
5056                 else
5057                         p = &parent->rb_right;
5058         }
5059         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
5060         rb_insert_color(&skb->rbnode, root);
5061 }
5062
5063 /* Collapse contiguous sequence of skbs head..tail with
5064  * sequence numbers start..end.
5065  *
5066  * If tail is NULL, this means until the end of the queue.
5067  *
5068  * Segments with FIN/SYN are not collapsed (only because this
5069  * simplifies code)
5070  */
5071 static void
5072 tcp_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff_head *list, struct rb_root *root,
5073              struct sk_buff *head, struct sk_buff *tail, u32 start, u32 end)
5074 {
5075         struct sk_buff *skb = head, *n;
5076         struct sk_buff_head tmp;
5077         bool end_of_skbs;
5078
5079         /* First, check that queue is collapsible and find
5080          * the point where collapsing can be useful.
5081          */
5082 restart:
5083         for (end_of_skbs = true; skb != NULL && skb != tail; skb = n) {
5084                 n = tcp_skb_next(skb, list);
5085
5086                 /* No new bits? It is possible on ofo queue. */
5087                 if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5088                         skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
5089                         if (!skb)
5090                                 break;
5091                         goto restart;
5092                 }
5093
5094                 /* The first skb to collapse is:
5095                  * - not SYN/FIN and
5096                  * - bloated or contains data before "start" or
5097                  *   overlaps to the next one and mptcp allow collapsing.
5098                  */
5099                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)) &&
5100                     (tcp_win_from_space(sk, skb->truesize) > skb->len ||
5101                      before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))) {
5102                         end_of_skbs = false;
5103                         break;
5104                 }
5105
5106                 if (n && n != tail && mptcp_skb_can_collapse(skb, n) &&
5107                     TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(n)->seq) {
5108                         end_of_skbs = false;
5109                         break;
5110                 }
5111
5112                 /* Decided to skip this, advance start seq. */
5113                 start = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
5114         }
5115         if (end_of_skbs ||
5116             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
5117                 return;
5118
5119         __skb_queue_head_init(&tmp);
5120
5121         while (before(start, end)) {
5122                 int copy = min_t(int, SKB_MAX_ORDER(0, 0), end - start);
5123                 struct sk_buff *nskb;
5124
5125                 nskb = alloc_skb(copy, GFP_ATOMIC);
5126                 if (!nskb)
5127                         break;
5128
5129                 memcpy(nskb->cb, skb->cb, sizeof(skb->cb));
5130 #ifdef CONFIG_TLS_DEVICE
5131                 nskb->decrypted = skb->decrypted;
5132 #endif
5133                 TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = start;
5134                 if (list)
5135                         __skb_queue_before(list, skb, nskb);
5136                 else
5137                         __skb_queue_tail(&tmp, nskb); /* defer rbtree insertion */
5138                 skb_set_owner_r(nskb, sk);
5139                 mptcp_skb_ext_move(nskb, skb);
5140
5141                 /* Copy data, releasing collapsed skbs. */
5142                 while (copy > 0) {
5143                         int offset = start - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5144                         int size = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - start;
5145
5146                         BUG_ON(offset < 0);
5147                         if (size > 0) {
5148                                 size = min(copy, size);
5149                                 if (skb_copy_bits(skb, offset, skb_put(nskb, size), size))
5150                                         BUG();
5151                                 TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq += size;
5152                                 copy -= size;
5153                                 start += size;
5154                         }
5155                         if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5156                                 skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
5157                                 if (!skb ||
5158                                     skb == tail ||
5159                                     !mptcp_skb_can_collapse(nskb, skb) ||
5160                                     (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
5161                                         goto end;
5162 #ifdef CONFIG_TLS_DEVICE
5163                                 if (skb->decrypted != nskb->decrypted)
5164                                         goto end;
5165 #endif
5166                         }
5167                 }
5168         }
5169 end:
5170         skb_queue_walk_safe(&tmp, skb, n)
5171                 tcp_rbtree_insert(root, skb);
5172 }
5173
5174 /* Collapse ofo queue. Algorithm: select contiguous sequence of skbs
5175  * and tcp_collapse() them until all the queue is collapsed.
5176  */
5177 static void tcp_collapse_ofo_queue(struct sock *sk)
5178 {
5179         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5180         u32 range_truesize, sum_tiny = 0;
5181         struct sk_buff *skb, *head;
5182         u32 start, end;
5183
5184         skb = skb_rb_first(&tp->out_of_order_queue);
5185 new_range:
5186         if (!skb) {
5187                 tp->ooo_last_skb = skb_rb_last(&tp->out_of_order_queue);
5188                 return;
5189         }
5190         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5191         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
5192         range_truesize = skb->truesize;
5193
5194         for (head = skb;;) {
5195                 skb = skb_rb_next(skb);
5196
5197                 /* Range is terminated when we see a gap or when
5198                  * we are at the queue end.
5199                  */
5200                 if (!skb ||
5201                     after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end) ||
5202                     before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start)) {
5203                         /* Do not attempt collapsing tiny skbs */
5204                         if (range_truesize != head->truesize ||
5205                             end - start >= SKB_WITH_OVERHEAD(SK_MEM_QUANTUM)) {
5206                                 tcp_collapse(sk, NULL, &tp->out_of_order_queue,
5207                                              head, skb, start, end);
5208                         } else {
5209                                 sum_tiny += range_truesize;
5210                                 if (sum_tiny > sk->sk_rcvbuf >> 3)
5211                                         return;
5212                         }
5213                         goto new_range;
5214                 }
5215
5216                 range_truesize += skb->truesize;
5217                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start)))
5218                         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5219                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end))
5220                         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
5221         }
5222 }
5223
5224 /*
5225  * Clean the out-of-order queue to make room.
5226  * We drop high sequences packets to :
5227  * 1) Let a chance for holes to be filled.
5228  * 2) not add too big latencies if thousands of packets sit there.
5229  *    (But if application shrinks SO_RCVBUF, we could still end up
5230  *     freeing whole queue here)
5231  * 3) Drop at least 12.5 % of sk_rcvbuf to avoid malicious attacks.
5232  *
5233  * Return true if queue has shrunk.
5234  */
5235 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk)
5236 {
5237         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5238         struct rb_node *node, *prev;
5239         int goal;
5240
5241         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
5242                 return false;
5243
5244         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_OFOPRUNED);
5245         goal = sk->sk_rcvbuf >> 3;
5246         node = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
5247         do {
5248                 prev = rb_prev(node);
5249                 rb_erase(node, &tp->out_of_order_queue);
5250                 goal -= rb_to_skb(node)->truesize;
5251                 tcp_drop(sk, rb_to_skb(node));
5252                 if (!prev || goal <= 0) {
5253                         sk_mem_reclaim(sk);
5254                         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf &&
5255                             !tcp_under_memory_pressure(sk))
5256                                 break;
5257                         goal = sk->sk_rcvbuf >> 3;
5258                 }
5259                 node = prev;
5260         } while (node);
5261         tp->ooo_last_skb = rb_to_skb(prev);
5262
5263         /* Reset SACK state.  A conforming SACK implementation will
5264          * do the same at a timeout based retransmit.  When a connection
5265          * is in a sad state like this, we care only about integrity
5266          * of the connection not performance.
5267          */
5268         if (tp->rx_opt.sack_ok)
5269                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
5270         return true;
5271 }
5272
5273 /* Reduce allocated memory if we can, trying to get
5274  * the socket within its memory limits again.
5275  *
5276  * Return less than zero if we should start dropping frames
5277  * until the socket owning process reads some of the data
5278  * to stabilize the situation.
5279  */
5280 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk)
5281 {
5282         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5283
5284         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PRUNECALLED);
5285
5286         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) >= sk->sk_rcvbuf)
5287                 tcp_clamp_window(sk);
5288         else if (tcp_under_memory_pressure(sk))
5289                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, 4U * tp->advmss);
5290
5291         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5292                 return 0;
5293
5294         tcp_collapse_ofo_queue(sk);
5295         if (!skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue))
5296                 tcp_collapse(sk, &sk->sk_receive_queue, NULL,
5297                              skb_peek(&sk->sk_receive_queue),
5298                              NULL,
5299                              tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
5300         sk_mem_reclaim(sk);
5301
5302         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5303                 return 0;
5304
5305         /* Collapsing did not help, destructive actions follow.
5306          * This must not ever occur. */
5307
5308         tcp_prune_ofo_queue(sk);
5309
5310         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5311                 return 0;
5312
5313         /* If we are really being abused, tell the caller to silently
5314          * drop receive data on the floor.  It will get retransmitted
5315          * and hopefully then we'll have sufficient space.
5316          */
5317         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_RCVPRUNED);
5318
5319         /* Massive buffer overcommit. */
5320         tp->pred_flags = 0;
5321         return -1;
5322 }
5323
5324 static bool tcp_should_expand_sndbuf(const struct sock *sk)
5325 {
5326         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5327
5328         /* If the user specified a specific send buffer setting, do
5329          * not modify it.
5330          */
5331         if (sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK)
5332                 return false;
5333
5334         /* If we are under global TCP memory pressure, do not expand.  */
5335         if (tcp_under_memory_pressure(sk))
5336                 return false;
5337
5338         /* If we are under soft global TCP memory pressure, do not expand.  */
5339         if (sk_memory_allocated(sk) >= sk_prot_mem_limits(sk, 0))
5340                 return false;
5341
5342         /* If we filled the congestion window, do not expand.  */
5343         if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
5344                 return false;
5345
5346         return true;
5347 }
5348
5349 static void tcp_new_space(struct sock *sk)
5350 {
5351         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5352
5353         if (tcp_should_expand_sndbuf(sk)) {
5354                 tcp_sndbuf_expand(sk);
5355                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
5356         }
5357
5358         sk->sk_write_space(sk);
5359 }
5360
5361 static void tcp_check_space(struct sock *sk)
5362 {
5363         /* pairs with tcp_poll() */
5364         smp_mb();
5365         if (sk->sk_socket &&
5366             test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
5367                 tcp_new_space(sk);
5368                 if (!test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags))
5369                         tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
5370         }
5371 }
5372
5373 static inline void tcp_data_snd_check(struct sock *sk)
5374 {
5375         tcp_push_pending_frames(sk);
5376         tcp_check_space(sk);
5377 }
5378
5379 /*
5380  * Check if sending an ack is needed.
5381  */
5382 static void __tcp_ack_snd_check(struct sock *sk, int ofo_possible)
5383 {
5384         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5385         unsigned long rtt, delay;
5386
5387             /* More than one full frame received... */
5388         if (((tp->rcv_nxt - tp->rcv_wup) > inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss &&
5389              /* ... and right edge of window advances far enough.
5390               * (tcp_recvmsg() will send ACK otherwise).
5391               * If application uses SO_RCVLOWAT, we want send ack now if
5392               * we have not received enough bytes to satisfy the condition.
5393               */
5394             (tp->rcv_nxt - tp->copied_seq < sk->sk_rcvlowat ||
5395              __tcp_select_window(sk) >= tp->rcv_wnd)) ||
5396             /* We ACK each frame or... */
5397             tcp_in_quickack_mode(sk) ||
5398             /* Protocol state mandates a one-time immediate ACK */
5399             inet_csk(sk)->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_NOW) {
5400 send_now:
5401                 tcp_send_ack(sk);
5402                 return;
5403         }
5404
5405         if (!ofo_possible || RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
5406                 tcp_send_delayed_ack(sk);
5407                 return;
5408         }
5409
5410         if (!tcp_is_sack(tp) ||
5411             tp->compressed_ack >= sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_nr)
5412                 goto send_now;
5413
5414         if (tp->compressed_ack_rcv_nxt != tp->rcv_nxt) {
5415                 tp->compressed_ack_rcv_nxt = tp->rcv_nxt;
5416                 tp->dup_ack_counter = 0;
5417         }
5418         if (tp->dup_ack_counter < TCP_FASTRETRANS_THRESH) {
5419                 tp->dup_ack_counter++;
5420                 goto send_now;
5421         }
5422         tp->compressed_ack++;
5423         if (hrtimer_is_queued(&tp->compressed_ack_timer))
5424                 return;
5425
5426         /* compress ack timer : 5 % of rtt, but no more than tcp_comp_sack_delay_ns */
5427
5428         rtt = tp->rcv_rtt_est.rtt_us;
5429         if (tp->srtt_us && tp->srtt_us < rtt)
5430                 rtt = tp->srtt_us;
5431
5432         delay = min_t(unsigned long, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_delay_ns,
5433                       rtt * (NSEC_PER_USEC >> 3)/20);
5434         sock_hold(sk);
5435         hrtimer_start_range_ns(&tp->compressed_ack_timer, ns_to_ktime(delay),
5436                                sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_slack_ns,
5437                                HRTIMER_MODE_REL_PINNED_SOFT);
5438 }
5439
5440 static inline void tcp_ack_snd_check(struct sock *sk)
5441 {
5442         if (!inet_csk_ack_scheduled(sk)) {
5443                 /* We sent a data segment already. */
5444                 return;
5445         }
5446         __tcp_ack_snd_check(sk, 1);
5447 }
5448
5449 /*
5450  *      This routine is only called when we have urgent data
5451  *      signaled. Its the 'slow' part of tcp_urg. It could be
5452  *      moved inline now as tcp_urg is only called from one
5453  *      place. We handle URGent data wrong. We have to - as
5454  *      BSD still doesn't use the correction from RFC961.
5455  *      For 1003.1g we should support a new option TCP_STDURG to permit
5456  *      either form (or just set the sysctl tcp_stdurg).
5457  */
5458
5459 static void tcp_check_urg(struct sock *sk, const struct tcphdr *th)
5460 {
5461         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5462         u32 ptr = ntohs(th->urg_ptr);
5463
5464         if (ptr && !sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_stdurg)
5465                 ptr--;
5466         ptr += ntohl(th->seq);
5467
5468         /* Ignore urgent data that we've already seen and read. */
5469         if (after(tp->copied_seq, ptr))
5470                 return;
5471
5472         /* Do not replay urg ptr.
5473          *
5474          * NOTE: interesting situation not covered by specs.
5475          * Misbehaving sender may send urg ptr, pointing to segment,
5476          * which we already have in ofo queue. We are not able to fetch
5477          * such data and will stay in TCP_URG_NOTYET until will be eaten
5478          * by recvmsg(). Seems, we are not obliged to handle such wicked
5479          * situations. But it is worth to think about possibility of some
5480          * DoSes using some hypothetical application level deadlock.
5481          */
5482         if (before(ptr, tp->rcv_nxt))
5483                 return;
5484
5485         /* Do we already have a newer (or duplicate) urgent pointer? */
5486         if (tp->urg_data && !after(ptr, tp->urg_seq))
5487                 return;
5488
5489         /* Tell the world about our new urgent pointer. */
5490         sk_send_sigurg(sk);
5491
5492         /* We may be adding urgent data when the last byte read was
5493          * urgent. To do this requires some care. We cannot just ignore
5494          * tp->copied_seq since we would read the last urgent byte again
5495          * as data, nor can we alter copied_seq until this data arrives
5496          * or we break the semantics of SIOCATMARK (and thus sockatmark())
5497          *
5498          * NOTE. Double Dutch. Rendering to plain English: author of comment
5499          * above did something sort of  send("A", MSG_OOB); send("B", MSG_OOB);
5500          * and expect that both A and B disappear from stream. This is _wrong_.
5501          * Though this happens in BSD with high probability, this is occasional.
5502          * Any application relying on this is buggy. Note also, that fix "works"
5503          * only in this artificial test. Insert some normal data between A and B and we will
5504          * decline of BSD again. Verdict: it is better to remove to trap
5505          * buggy users.
5506          */
5507         if (tp->urg_seq == tp->copied_seq && tp->urg_data &&
5508             !sock_flag(sk, SOCK_URGINLINE) && tp->copied_seq != tp->rcv_nxt) {
5509                 struct sk_buff *skb = skb_peek(&sk->sk_receive_queue);
5510                 tp->copied_seq++;
5511                 if (skb && !before(tp->copied_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5512                         __skb_unlink(skb, &sk->sk_receive_queue);
5513                         __kfree_skb(skb);
5514                 }
5515         }
5516
5517         tp->urg_data = TCP_URG_NOTYET;
5518         WRITE_ONCE(tp->urg_seq, ptr);
5519
5520         /* Disable header prediction. */
5521         tp->pred_flags = 0;
5522 }
5523
5524 /* This is the 'fast' part of urgent handling. */
5525 static void tcp_urg(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, const struct tcphdr *th)
5526 {
5527         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5528
5529         /* Check if we get a new urgent pointer - normally not. */
5530         if (th->urg)
5531                 tcp_check_urg(sk, th);
5532
5533         /* Do we wait for any urgent data? - normally not... */
5534         if (tp->urg_data == TCP_URG_NOTYET) {
5535                 u32 ptr = tp->urg_seq - ntohl(th->seq) + (th->doff * 4) -
5536                           th->syn;
5537
5538                 /* Is the urgent pointer pointing into this packet? */
5539                 if (ptr < skb->len) {
5540                         u8 tmp;
5541                         if (skb_copy_bits(skb, ptr, &tmp, 1))
5542                                 BUG();
5543                         tp->urg_data = TCP_URG_VALID | tmp;
5544                         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
5545                                 sk->sk_data_ready(sk);
5546                 }
5547         }
5548 }
5549
5550 /* Accept RST for rcv_nxt - 1 after a FIN.
5551  * When tcp connections are abruptly terminated from Mac OSX (via ^C), a
5552  * FIN is sent followed by a RST packet. The RST is sent with the same
5553  * sequence number as the FIN, and thus according to RFC 5961 a challenge
5554  * ACK should be sent. However, Mac OSX rate limits replies to challenge
5555  * ACKs on the closed socket. In addition middleboxes can drop either the
5556  * challenge ACK or a subsequent RST.
5557  */
5558 static bool tcp_reset_check(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
5559 {
5560         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5561
5562         return unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->seq == (tp->rcv_nxt - 1) &&
5563                         (1 << sk->sk_state) & (TCPF_CLOSE_WAIT | TCPF_LAST_ACK |
5564                                                TCPF_CLOSING));
5565 }
5566
5567 /* Does PAWS and seqno based validation of an incoming segment, flags will
5568  * play significant role here.
5569  */
5570 static bool tcp_validate_incoming(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5571                                   const struct tcphdr *th, int syn_inerr)
5572 {
5573         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5574         bool rst_seq_match = false;
5575
5576         /* RFC1323: H1. Apply PAWS check first. */
5577         if (tcp_fast_parse_options(sock_net(sk), skb, th, tp) &&
5578             tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5579             tcp_paws_discard(sk, skb)) {
5580                 if (!th->rst) {
5581                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSESTABREJECTED);
5582                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5583                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDPAWS,
5584                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5585                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5586                         goto discard;
5587                 }
5588                 /* Reset is accepted even if it did not pass PAWS. */
5589         }
5590
5591         /* Step 1: check sequence number */
5592         if (!tcp_sequence(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5593                 /* RFC793, page 37: "In all states except SYN-SENT, all reset
5594                  * (RST) segments are validated by checking their SEQ-fields."
5595                  * And page 69: "If an incoming segment is not acceptable,
5596                  * an acknowledgment should be sent in reply (unless the RST
5597                  * bit is set, if so drop the segment and return)".
5598                  */
5599                 if (!th->rst) {
5600                         if (th->syn)
5601                                 goto syn_challenge;
5602                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5603                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDSEQ,
5604                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5605                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5606                 } else if (tcp_reset_check(sk, skb)) {
5607                         tcp_reset(sk);
5608                 }
5609                 goto discard;
5610         }
5611
5612         /* Step 2: check RST bit */
5613         if (th->rst) {
5614                 /* RFC 5961 3.2 (extend to match against (RCV.NXT - 1) after a
5615                  * FIN and SACK too if available):
5616                  * If seq num matches RCV.NXT or (RCV.NXT - 1) after a FIN, or
5617                  * the right-most SACK block,
5618                  * then
5619                  *     RESET the connection
5620                  * else
5621                  *     Send a challenge ACK
5622                  */
5623                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt ||
5624                     tcp_reset_check(sk, skb)) {
5625                         rst_seq_match = true;
5626                 } else if (tcp_is_sack(tp) && tp->rx_opt.num_sacks > 0) {
5627                         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
5628                         int max_sack = sp[0].end_seq;
5629                         int this_sack;
5630
5631                         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;
5632                              ++this_sack) {
5633                                 max_sack = after(sp[this_sack].end_seq,
5634                                                  max_sack) ?
5635                                         sp[this_sack].end_seq : max_sack;
5636                         }
5637
5638                         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == max_sack)
5639                                 rst_seq_match = true;
5640                 }
5641
5642                 if (rst_seq_match)
5643                         tcp_reset(sk);
5644                 else {
5645                         /* Disable TFO if RST is out-of-order
5646                          * and no data has been received
5647                          * for current active TFO socket
5648                          */
5649                         if (tp->syn_fastopen && !tp->data_segs_in &&
5650                             sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED)
5651                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
5652                         tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5653                 }
5654                 goto discard;
5655         }
5656
5657         /* step 3: check security and precedence [ignored] */
5658
5659         /* step 4: Check for a SYN
5660          * RFC 5961 4.2 : Send a challenge ack
5661          */
5662         if (th->syn) {
5663 syn_challenge:
5664                 if (syn_inerr)
5665                         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5666                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNCHALLENGE);
5667                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5668                 goto discard;
5669         }
5670
5671         bpf_skops_parse_hdr(sk, skb);
5672
5673         return true;
5674
5675 discard:
5676         tcp_drop(sk, skb);
5677         return false;
5678 }
5679
5680 /*
5681  *      TCP receive function for the ESTABLISHED state.
5682  *
5683  *      It is split into a fast path and a slow path. The fast path is
5684  *      disabled when:
5685  *      - A zero window was announced from us - zero window probing
5686  *        is only handled properly in the slow path.
5687  *      - Out of order segments arrived.
5688  *      - Urgent data is expected.
5689  *      - There is no buffer space left
5690  *      - Unexpected TCP flags/window values/header lengths are received
5691  *        (detected by checking the TCP header against pred_flags)
5692  *      - Data is sent in both directions. Fast path only supports pure senders
5693  *        or pure receivers (this means either the sequence number or the ack
5694  *        value must stay constant)
5695  *      - Unexpected TCP option.
5696  *
5697  *      When these conditions are not satisfied it drops into a standard
5698  *      receive procedure patterned after RFC793 to handle all cases.
5699  *      The first three cases are guaranteed by proper pred_flags setting,
5700  *      the rest is checked inline. Fast processing is turned on in
5701  *      tcp_data_queue when everything is OK.
5702  */
5703 void tcp_rcv_established(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5704 {
5705         const struct tcphdr *th = (const struct tcphdr *)skb->data;
5706         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5707         unsigned int len = skb->len;
5708
5709         /* TCP congestion window tracking */
5710         trace_tcp_probe(sk, skb);
5711
5712         tcp_mstamp_refresh(tp);
5713         if (unlikely(!sk->sk_rx_dst))
5714                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5715         /*
5716          *      Header prediction.
5717          *      The code loosely follows the one in the famous
5718          *      "30 instruction TCP receive" Van Jacobson mail.
5719          *
5720          *      Van's trick is to deposit buffers into socket queue
5721          *      on a device interrupt, to call tcp_recv function
5722          *      on the receive process context and checksum and copy
5723          *      the buffer to user space. smart...
5724          *
5725          *      Our current scheme is not silly either but we take the
5726          *      extra cost of the net_bh soft interrupt processing...
5727          *      We do checksum and copy also but from device to kernel.
5728          */
5729
5730         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5731
5732         /*      pred_flags is 0xS?10 << 16 + snd_wnd
5733          *      if header_prediction is to be made
5734          *      'S' will always be tp->tcp_header_len >> 2
5735          *      '?' will be 0 for the fast path, otherwise pred_flags is 0 to
5736          *  turn it off (when there are holes in the receive
5737          *       space for instance)
5738          *      PSH flag is ignored.
5739          */
5740
5741         if ((tcp_flag_word(th) & TCP_HP_BITS) == tp->pred_flags &&
5742             TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt &&
5743             !after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
5744                 int tcp_header_len = tp->tcp_header_len;
5745
5746                 /* Timestamp header prediction: tcp_header_len
5747                  * is automatically equal to th->doff*4 due to pred_flags
5748                  * match.
5749                  */
5750
5751                 /* Check timestamp */
5752                 if (tcp_header_len == sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) {
5753                         /* No? Slow path! */
5754                         if (!tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
5755                                 goto slow_path;
5756
5757                         /* If PAWS failed, check it more carefully in slow path */
5758                         if ((s32)(tp->rx_opt.rcv_tsval - tp->rx_opt.ts_recent) < 0)
5759                                 goto slow_path;
5760
5761                         /* DO NOT update ts_recent here, if checksum fails
5762                          * and timestamp was corrupted part, it will result
5763                          * in a hung connection since we will drop all
5764                          * future packets due to the PAWS test.
5765                          */
5766                 }
5767
5768                 if (len <= tcp_header_len) {
5769                         /* Bulk data transfer: sender */
5770                         if (len == tcp_header_len) {
5771                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5772                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5773                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5774                                  */
5775                                 if (tcp_header_len ==
5776                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5777                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5778                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5779
5780                                 /* We know that such packets are checksummed
5781                                  * on entry.
5782                                  */
5783                                 tcp_ack(sk, skb, 0);
5784                                 __kfree_skb(skb);
5785                                 tcp_data_snd_check(sk);
5786                                 /* When receiving pure ack in fast path, update
5787                                  * last ts ecr directly instead of calling
5788                                  * tcp_rcv_rtt_measure_ts()
5789                                  */
5790                                 tp->rcv_rtt_last_tsecr = tp->rx_opt.rcv_tsecr;
5791                                 return;
5792                         } else { /* Header too small */
5793                                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5794                                 goto discard;
5795                         }
5796                 } else {
5797                         int eaten = 0;
5798                         bool fragstolen = false;
5799
5800                         if (tcp_checksum_complete(skb))
5801                                 goto csum_error;
5802
5803                         if ((int)skb->truesize > sk->sk_forward_alloc)
5804                                 goto step5;
5805
5806                         /* Predicted packet is in window by definition.
5807                          * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5808                          * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5809                          */
5810                         if (tcp_header_len ==
5811                             (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5812                             tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5813                                 tcp_store_ts_recent(tp);
5814
5815                         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5816
5817                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITS);
5818
5819                         /* Bulk data transfer: receiver */
5820                         __skb_pull(skb, tcp_header_len);
5821                         eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, &fragstolen);
5822
5823                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
5824
5825                         if (TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq != tp->snd_una) {
5826                                 /* Well, only one small jumplet in fast path... */
5827                                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_DATA);
5828                                 tcp_data_snd_check(sk);
5829                                 if (!inet_csk_ack_scheduled(sk))
5830                                         goto no_ack;
5831                         } else {
5832                                 tcp_update_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5833                         }
5834
5835                         __tcp_ack_snd_check(sk, 0);
5836 no_ack:
5837                         if (eaten)
5838                                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
5839                         tcp_data_ready(sk);
5840                         return;
5841                 }
5842         }
5843
5844 slow_path:
5845         if (len < (th->doff << 2) || tcp_checksum_complete(skb))
5846                 goto csum_error;
5847
5848         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
5849                 goto discard;
5850
5851         /*
5852          *      Standard slow path.
5853          */
5854
5855         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 1))
5856                 return;
5857
5858 step5:
5859         if (tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH | FLAG_UPDATE_TS_RECENT) < 0)
5860                 goto discard;
5861
5862         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5863
5864         /* Process urgent data. */
5865         tcp_urg(sk, skb, th);
5866
5867         /* step 7: process the segment text */
5868         tcp_data_queue(sk, skb);
5869
5870         tcp_data_snd_check(sk);
5871         tcp_ack_snd_check(sk);
5872         return;
5873
5874 csum_error:
5875         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_CSUMERRORS);
5876         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5877
5878 discard:
5879         tcp_drop(sk, skb);
5880 }
5881 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_established);
5882
5883 void tcp_init_transfer(struct sock *sk, int bpf_op, struct sk_buff *skb)
5884 {
5885         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5886         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5887
5888         tcp_mtup_init(sk);
5889         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
5890         tcp_init_metrics(sk);
5891
5892         /* Initialize the congestion window to start the transfer.
5893          * Cut cwnd down to 1 per RFC5681 if SYN or SYN-ACK has been
5894          * retransmitted. In light of RFC6298 more aggressive 1sec
5895          * initRTO, we only reset cwnd when more than 1 SYN/SYN-ACK
5896          * retransmission has occurred.
5897          */
5898         if (tp->total_retrans > 1 && tp->undo_marker)
5899                 tp->snd_cwnd = 1;
5900         else
5901                 tp->snd_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
5902         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
5903
5904         icsk->icsk_ca_initialized = 0;
5905         bpf_skops_established(sk, bpf_op, skb);
5906         if (!icsk->icsk_ca_initialized)
5907                 tcp_init_congestion_control(sk);
5908         tcp_init_buffer_space(sk);
5909 }
5910
5911 void tcp_finish_connect(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5912 {
5913         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5914         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5915
5916         tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
5917         icsk->icsk_ack.lrcvtime = tcp_jiffies32;
5918
5919         if (skb) {
5920                 icsk->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5921                 security_inet_conn_established(sk, skb);
5922                 sk_mark_napi_id(sk, skb);
5923         }
5924
5925         tcp_init_transfer(sk, BPF_SOCK_OPS_ACTIVE_ESTABLISHED_CB, skb);
5926
5927         /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data
5928          * packet.
5929          */
5930         tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
5931
5932         if (sock_flag(sk, SOCK_KEEPOPEN))
5933                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, keepalive_time_when(tp));
5934
5935         if (!tp->rx_opt.snd_wscale)
5936                 __tcp_fast_path_on(tp, tp->snd_wnd);
5937         else
5938                 tp->pred_flags = 0;
5939 }
5940
5941 static bool tcp_rcv_fastopen_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *synack,
5942                                     struct tcp_fastopen_cookie *cookie)
5943 {
5944         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5945         struct sk_buff *data = tp->syn_data ? tcp_rtx_queue_head(sk) : NULL;
5946         u16 mss = tp->rx_opt.mss_clamp, try_exp = 0;
5947         bool syn_drop = false;
5948
5949         if (mss == tp->rx_opt.user_mss) {
5950                 struct tcp_options_received opt;
5951
5952                 /* Get original SYNACK MSS value if user MSS sets mss_clamp */
5953                 tcp_clear_options(&opt);
5954                 opt.user_mss = opt.mss_clamp = 0;
5955                 tcp_parse_options(sock_net(sk), synack, &opt, 0, NULL);
5956                 mss = opt.mss_clamp;
5957         }
5958
5959         if (!tp->syn_fastopen) {
5960                 /* Ignore an unsolicited cookie */
5961                 cookie->len = -1;
5962         } else if (tp->total_retrans) {
5963                 /* SYN timed out and the SYN-ACK neither has a cookie nor
5964                  * acknowledges data. Presumably the remote received only
5965                  * the retransmitted (regular) SYNs: either the original
5966                  * SYN-data or the corresponding SYN-ACK was dropped.
5967                  */
5968                 syn_drop = (cookie->len < 0 && data);
5969         } else if (cookie->len < 0 && !tp->syn_data) {
5970                 /* We requested a cookie but didn't get it. If we did not use
5971                  * the (old) exp opt format then try so next time (try_exp=1).
5972                  * Otherwise we go back to use the RFC7413 opt (try_exp=2).
5973                  */
5974                 try_exp = tp->syn_fastopen_exp ? 2 : 1;
5975         }
5976
5977         tcp_fastopen_cache_set(sk, mss, cookie, syn_drop, try_exp);
5978
5979         if (data) { /* Retransmit unacked data in SYN */
5980                 if (tp->total_retrans)
5981                         tp->fastopen_client_fail = TFO_SYN_RETRANSMITTED;
5982                 else
5983                         tp->fastopen_client_fail = TFO_DATA_NOT_ACKED;
5984                 skb_rbtree_walk_from(data) {
5985                         if (__tcp_retransmit_skb(sk, data, 1))
5986                                 break;
5987                 }
5988                 tcp_rearm_rto(sk);
5989                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5990                                 LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVEFAIL);
5991                 return true;
5992         }
5993         tp->syn_data_acked = tp->syn_data;
5994         if (tp->syn_data_acked) {
5995                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
5996                 /* SYN-data is counted as two separate packets in tcp_ack() */
5997                 if (tp->delivered > 1)
5998                         --tp->delivered;
5999         }
6000
6001         tcp_fastopen_add_skb(sk, synack);
6002
6003         return false;
6004 }
6005
6006 static void smc_check_reset_syn(struct tcp_sock *tp)
6007 {
6008 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
6009         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
6010                 if (tp->syn_smc && !tp->rx_opt.smc_ok)
6011                         tp->syn_smc = 0;
6012         }
6013 #endif
6014 }
6015
6016 static void tcp_try_undo_spurious_syn(struct sock *sk)
6017 {
6018         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6019         u32 syn_stamp;
6020
6021         /* undo_marker is set when SYN or SYNACK times out. The timeout is
6022          * spurious if the ACK's timestamp option echo value matches the
6023          * original SYN timestamp.
6024          */
6025         syn_stamp = tp->retrans_stamp;
6026         if (tp->undo_marker && syn_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
6027             syn_stamp == tp->rx_opt.rcv_tsecr)
6028                 tp->undo_marker = 0;
6029 }
6030
6031 static int tcp_rcv_synsent_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
6032                                          const struct tcphdr *th)
6033 {
6034         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
6035         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6036         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
6037         int saved_clamp = tp->rx_opt.mss_clamp;
6038         bool fastopen_fail;
6039
6040         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tp->rx_opt, 0, &foc);
6041         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
6042                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
6043
6044         if (th->ack) {
6045                 /* rfc793:
6046                  * "If the state is SYN-SENT then
6047                  *    first check the ACK bit
6048                  *      If the ACK bit is set
6049                  *        If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send
6050                  *        a reset (unless the RST bit is set, if so drop
6051                  *        the segment and return)"
6052                  */
6053                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_una) ||
6054                     after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
6055                         /* Previous FIN/ACK or RST/ACK might be ignored. */
6056                         if (icsk->icsk_retransmits == 0)
6057                                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk,
6058                                                 ICSK_TIME_RETRANS,
6059                                                 TCP_TIMEOUT_MIN, TCP_RTO_MAX);
6060                         goto reset_and_undo;
6061                 }
6062
6063                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
6064                     !between(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp,
6065                              tcp_time_stamp(tp))) {
6066                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
6067                                         LINUX_MIB_PAWSACTIVEREJECTED);
6068                         goto reset_and_undo;
6069                 }
6070
6071                 /* Now ACK is acceptable.
6072                  *
6073                  * "If the RST bit is set
6074                  *    If the ACK was acceptable then signal the user "error:
6075                  *    connection reset", drop the segment, enter CLOSED state,
6076                  *    delete TCB, and return."
6077                  */
6078
6079                 if (th->rst) {
6080                         tcp_reset(sk);
6081                         goto discard;
6082                 }
6083
6084                 /* rfc793:
6085                  *   "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
6086                  *    drop the segment and return."
6087                  *
6088                  *    See note below!
6089                  *                                        --ANK(990513)
6090                  */
6091                 if (!th->syn)
6092                         goto discard_and_undo;
6093
6094                 /* rfc793:
6095                  *   "If the SYN bit is on ...
6096                  *    are acceptable then ...
6097                  *    (our SYN has been ACKed), change the connection
6098                  *    state to ESTABLISHED..."
6099                  */
6100
6101                 tcp_ecn_rcv_synack(tp, th);
6102
6103                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
6104                 tcp_try_undo_spurious_syn(sk);
6105                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH);
6106
6107                 /* Ok.. it's good. Set up sequence numbers and
6108                  * move to established.
6109                  */
6110                 WRITE_ONCE(tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1);
6111                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6112
6113                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
6114                  * never scaled.
6115                  */
6116                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window);
6117
6118                 if (!tp->rx_opt.wscale_ok) {
6119                         tp->rx_opt.snd_wscale = tp->rx_opt.rcv_wscale = 0;
6120                         tp->window_clamp = min(tp->window_clamp, 65535U);
6121                 }
6122
6123                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
6124                         tp->rx_opt.tstamp_ok       = 1;
6125                         tp->tcp_header_len =
6126                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6127                         tp->advmss          -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6128                         tcp_store_ts_recent(tp);
6129                 } else {
6130                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
6131                 }
6132
6133                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
6134                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6135
6136                 /* Remember, tcp_poll() does not lock socket!
6137                  * Change state from SYN-SENT only after copied_seq
6138                  * is initialized. */
6139                 WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
6140
6141                 smc_check_reset_syn(tp);
6142
6143                 smp_mb();
6144
6145                 tcp_finish_connect(sk, skb);
6146
6147                 fastopen_fail = (tp->syn_fastopen || tp->syn_data) &&
6148                                 tcp_rcv_fastopen_synack(sk, skb, &foc);
6149
6150                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
6151                         sk->sk_state_change(sk);
6152                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
6153                 }
6154                 if (fastopen_fail)
6155                         return -1;
6156                 if (sk->sk_write_pending ||
6157                     icsk->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept ||
6158                     inet_csk_in_pingpong_mode(sk)) {
6159                         /* Save one ACK. Data will be ready after
6160                          * several ticks, if write_pending is set.
6161                          *
6162                          * It may be deleted, but with this feature tcpdumps
6163                          * look so _wonderfully_ clever, that I was not able
6164                          * to stand against the temptation 8)     --ANK
6165                          */
6166                         inet_csk_schedule_ack(sk);
6167                         tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
6168                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
6169                                                   TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
6170
6171 discard:
6172                         tcp_drop(sk, skb);
6173                         return 0;
6174                 } else {
6175                         tcp_send_ack(sk);
6176                 }
6177                 return -1;
6178         }
6179
6180         /* No ACK in the segment */
6181
6182         if (th->rst) {
6183                 /* rfc793:
6184                  * "If the RST bit is set
6185                  *
6186                  *      Otherwise (no ACK) drop the segment and return."
6187                  */
6188
6189                 goto discard_and_undo;
6190         }
6191
6192         /* PAWS check. */
6193         if (tp->rx_opt.ts_recent_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
6194             tcp_paws_reject(&tp->rx_opt, 0))
6195                 goto discard_and_undo;
6196
6197         if (th->syn) {
6198                 /* We see SYN without ACK. It is attempt of
6199                  * simultaneous connect with crossed SYNs.
6200                  * Particularly, it can be connect to self.
6201                  */
6202                 tcp_set_state(sk, TCP_SYN_RECV);
6203
6204                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
6205                         tp->rx_opt.tstamp_ok = 1;
6206                         tcp_store_ts_recent(tp);
6207                         tp->tcp_header_len =
6208                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6209                 } else {
6210                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
6211                 }
6212
6213                 WRITE_ONCE(tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1);
6214                 WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
6215                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6216
6217                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
6218                  * never scaled.
6219                  */
6220                 tp->snd_wnd    = ntohs(th->window);
6221                 tp->snd_wl1    = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
6222                 tp->max_window = tp->snd_wnd;
6223
6224                 tcp_ecn_rcv_syn(tp, th);
6225
6226                 tcp_mtup_init(sk);
6227                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
6228                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6229
6230                 tcp_send_synack(sk);
6231 #if 0
6232                 /* Note, we could accept data and URG from this segment.
6233                  * There are no obstacles to make this (except that we must
6234                  * either change tcp_recvmsg() to prevent it from returning data
6235                  * before 3WHS completes per RFC793, or employ TCP Fast Open).
6236                  *
6237                  * However, if we ignore data in ACKless segments sometimes,
6238                  * we have no reasons to accept it sometimes.
6239                  * Also, seems the code doing it in step6 of tcp_rcv_state_process
6240                  * is not flawless. So, discard packet for sanity.
6241                  * Uncomment this return to process the data.
6242                  */
6243                 return -1;
6244 #else
6245                 goto discard;
6246 #endif
6247         }
6248         /* "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
6249          * drop the segment and return."
6250          */
6251
6252 discard_and_undo:
6253         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
6254         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
6255         goto discard;
6256
6257 reset_and_undo:
6258         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
6259         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
6260         return 1;
6261 }
6262
6263 static void tcp_rcv_synrecv_state_fastopen(struct sock *sk)
6264 {
6265         struct request_sock *req;
6266
6267         /* If we are still handling the SYNACK RTO, see if timestamp ECR allows
6268          * undo. If peer SACKs triggered fast recovery, we can't undo here.
6269          */
6270         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
6271                 tcp_try_undo_loss(sk, false);
6272
6273         /* Reset rtx states to prevent spurious retransmits_timed_out() */
6274         tcp_sk(sk)->retrans_stamp = 0;
6275         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
6276
6277         /* Once we leave TCP_SYN_RECV or TCP_FIN_WAIT_1,
6278          * we no longer need req so release it.
6279          */
6280         req = rcu_dereference_protected(tcp_sk(sk)->fastopen_rsk,
6281                                         lockdep_sock_is_held(sk));
6282         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
6283
6284         /* Re-arm the timer because data may have been sent out.
6285          * This is similar to the regular data transmission case
6286          * when new data has just been ack'ed.
6287          *
6288          * (TFO) - we could try to be more aggressive and
6289          * retransmitting any data sooner based on when they
6290          * are sent out.
6291          */
6292         tcp_rearm_rto(sk);
6293 }
6294
6295 /*
6296  *      This function implements the receiving procedure of RFC 793 for
6297  *      all states except ESTABLISHED and TIME_WAIT.
6298  *      It's called from both tcp_v4_rcv and tcp_v6_rcv and should be
6299  *      address independent.
6300  */
6301
6302 int tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6303 {
6304         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6305         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
6306         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
6307         struct request_sock *req;
6308         int queued = 0;
6309         bool acceptable;
6310
6311         switch (sk->sk_state) {
6312         case TCP_CLOSE:
6313                 goto discard;
6314
6315         case TCP_LISTEN:
6316                 if (th->ack)
6317                         return 1;
6318
6319                 if (th->rst)
6320                         goto discard;
6321
6322                 if (th->syn) {
6323                         if (th->fin)
6324                                 goto discard;
6325                         /* It is possible that we process SYN packets from backlog,
6326                          * so we need to make sure to disable BH and RCU right there.
6327                          */
6328                         rcu_read_lock();
6329                         local_bh_disable();
6330                         acceptable = icsk->icsk_af_ops->conn_request(sk, skb) >= 0;
6331                         local_bh_enable();
6332                         rcu_read_unlock();
6333
6334                         if (!acceptable)
6335                                 return 1;
6336                         consume_skb(skb);
6337                         return 0;
6338                 }
6339                 goto discard;
6340
6341         case TCP_SYN_SENT:
6342                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
6343                 tcp_mstamp_refresh(tp);
6344                 queued = tcp_rcv_synsent_state_process(sk, skb, th);
6345                 if (queued >= 0)
6346                         return queued;
6347
6348                 /* Do step6 onward by hand. */
6349                 tcp_urg(sk, skb, th);
6350                 __kfree_skb(skb);
6351                 tcp_data_snd_check(sk);
6352                 return 0;
6353         }
6354
6355         tcp_mstamp_refresh(tp);
6356         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
6357         req = rcu_dereference_protected(tp->fastopen_rsk,
6358                                         lockdep_sock_is_held(sk));
6359         if (req) {
6360                 bool req_stolen;
6361
6362                 WARN_ON_ONCE(sk->sk_state != TCP_SYN_RECV &&
6363                     sk->sk_state != TCP_FIN_WAIT1);
6364
6365                 if (!tcp_check_req(sk, skb, req, true, &req_stolen))
6366                         goto discard;
6367         }
6368
6369         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
6370                 goto discard;
6371
6372         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 0))
6373                 return 0;
6374
6375         /* step 5: check the ACK field */
6376         acceptable = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH |
6377                                       FLAG_UPDATE_TS_RECENT |
6378                                       FLAG_NO_CHALLENGE_ACK) > 0;
6379
6380         if (!acceptable) {
6381                 if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
6382                         return 1;       /* send one RST */
6383                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
6384                 goto discard;
6385         }
6386         switch (sk->sk_state) {
6387         case TCP_SYN_RECV:
6388                 tp->delivered++; /* SYN-ACK delivery isn't tracked in tcp_ack */
6389                 if (!tp->srtt_us)
6390                         tcp_synack_rtt_meas(sk, req);
6391
6392                 if (req) {
6393                         tcp_rcv_synrecv_state_fastopen(sk);
6394                 } else {
6395                         tcp_try_undo_spurious_syn(sk);
6396                         tp->retrans_stamp = 0;
6397                         tcp_init_transfer(sk, BPF_SOCK_OPS_PASSIVE_ESTABLISHED_CB,
6398                                           skb);
6399                         WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
6400                 }
6401                 smp_mb();
6402                 tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
6403                 sk->sk_state_change(sk);
6404
6405                 /* Note, that this wakeup is only for marginal crossed SYN case.
6406                  * Passively open sockets are not waked up, because
6407                  * sk->sk_sleep == NULL and sk->sk_socket == NULL.
6408                  */
6409                 if (sk->sk_socket)
6410                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
6411
6412                 tp->snd_una = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
6413                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale;
6414                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
6415
6416                 if (tp->rx_opt.tstamp_ok)
6417                         tp->advmss -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6418
6419                 if (!inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
6420                         tcp_update_pacing_rate(sk);
6421
6422                 /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data packet */
6423                 tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
6424
6425                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6426                 tcp_fast_path_on(tp);
6427                 break;
6428
6429         case TCP_FIN_WAIT1: {
6430                 int tmo;
6431
6432                 if (req)
6433                         tcp_rcv_synrecv_state_fastopen(sk);
6434
6435                 if (tp->snd_una != tp->write_seq)
6436                         break;
6437
6438                 tcp_set_state(sk, TCP_FIN_WAIT2);
6439                 sk->sk_shutdown |= SEND_SHUTDOWN;
6440
6441                 sk_dst_confirm(sk);
6442
6443                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
6444                         /* Wake up lingering close() */
6445                         sk->sk_state_change(sk);
6446                         break;
6447                 }
6448
6449                 if (tp->linger2 < 0) {
6450                         tcp_done(sk);
6451                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6452                         return 1;
6453                 }
6454                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6455                     after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6456                         /* Receive out of order FIN after close() */
6457                         if (tp->syn_fastopen && th->fin)
6458                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
6459                         tcp_done(sk);
6460                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6461                         return 1;
6462                 }
6463
6464                 tmo = tcp_fin_time(sk);
6465                 if (tmo > TCP_TIMEWAIT_LEN) {
6466                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo - TCP_TIMEWAIT_LEN);
6467                 } else if (th->fin || sock_owned_by_user(sk)) {
6468                         /* Bad case. We could lose such FIN otherwise.
6469                          * It is not a big problem, but it looks confusing
6470                          * and not so rare event. We still can lose it now,
6471                          * if it spins in bh_lock_sock(), but it is really
6472                          * marginal case.
6473                          */
6474                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo);
6475                 } else {
6476                         tcp_time_wait(sk, TCP_FIN_WAIT2, tmo);
6477                         goto discard;
6478                 }
6479                 break;
6480         }
6481
6482         case TCP_CLOSING:
6483                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6484                         tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
6485                         goto discard;
6486                 }
6487                 break;
6488
6489         case TCP_LAST_ACK:
6490                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6491                         tcp_update_metrics(sk);
6492                         tcp_done(sk);
6493                         goto discard;
6494                 }
6495                 break;
6496         }
6497
6498         /* step 6: check the URG bit */
6499         tcp_urg(sk, skb, th);
6500
6501         /* step 7: process the segment text */
6502         switch (sk->sk_state) {
6503         case TCP_CLOSE_WAIT:
6504         case TCP_CLOSING:
6505         case TCP_LAST_ACK:
6506                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
6507                         if (sk_is_mptcp(sk))
6508                                 mptcp_incoming_options(sk, skb);
6509                         break;
6510                 }
6511                 fallthrough;
6512         case TCP_FIN_WAIT1:
6513         case TCP_FIN_WAIT2:
6514                 /* RFC 793 says to queue data in these states,
6515                  * RFC 1122 says we MUST send a reset.
6516                  * BSD 4.4 also does reset.
6517                  */
6518                 if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN) {
6519                         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6520                             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6521                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6522                                 tcp_reset(sk);
6523                                 return 1;
6524                         }
6525                 }
6526                 fallthrough;
6527         case TCP_ESTABLISHED:
6528                 tcp_data_queue(sk, skb);
6529                 queued = 1;
6530                 break;
6531         }
6532
6533         /* tcp_data could move socket to TIME-WAIT */
6534         if (sk->sk_state != TCP_CLOSE) {
6535                 tcp_data_snd_check(sk);
6536                 tcp_ack_snd_check(sk);
6537         }
6538
6539         if (!queued) {
6540 discard:
6541                 tcp_drop(sk, skb);
6542         }
6543         return 0;
6544 }
6545 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_state_process);
6546
6547 static inline void pr_drop_req(struct request_sock *req, __u16 port, int family)
6548 {
6549         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6550
6551         if (family == AF_INET)
6552                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI4/%u\n",
6553                                     &ireq->ir_rmt_addr, port);
6554 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6555         else if (family == AF_INET6)
6556                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI6/%u\n",
6557                                     &ireq->ir_v6_rmt_addr, port);
6558 #endif
6559 }
6560
6561 /* RFC3168 : 6.1.1 SYN packets must not have ECT/ECN bits set
6562  *
6563  * If we receive a SYN packet with these bits set, it means a
6564  * network is playing bad games with TOS bits. In order to
6565  * avoid possible false congestion notifications, we disable
6566  * TCP ECN negotiation.
6567  *
6568  * Exception: tcp_ca wants ECN. This is required for DCTCP
6569  * congestion control: Linux DCTCP asserts ECT on all packets,
6570  * including SYN, which is most optimal solution; however,
6571  * others, such as FreeBSD do not.
6572  *
6573  * Exception: At least one of the reserved bits of the TCP header (th->res1) is
6574  * set, indicating the use of a future TCP extension (such as AccECN). See
6575  * RFC8311 Â§4.3 which updates RFC3168 to allow the development of such
6576  * extensions.
6577  */
6578 static void tcp_ecn_create_request(struct request_sock *req,
6579                                    const struct sk_buff *skb,
6580                                    const struct sock *listen_sk,
6581                                    const struct dst_entry *dst)
6582 {
6583         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
6584         const struct net *net = sock_net(listen_sk);
6585         bool th_ecn = th->ece && th->cwr;
6586         bool ect, ecn_ok;
6587         u32 ecn_ok_dst;
6588
6589         if (!th_ecn)
6590                 return;
6591
6592         ect = !INET_ECN_is_not_ect(TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield);
6593         ecn_ok_dst = dst_feature(dst, DST_FEATURE_ECN_MASK);
6594         ecn_ok = net->ipv4.sysctl_tcp_ecn || ecn_ok_dst;
6595
6596         if (((!ect || th->res1) && ecn_ok) || tcp_ca_needs_ecn(listen_sk) ||
6597             (ecn_ok_dst & DST_FEATURE_ECN_CA) ||
6598             tcp_bpf_ca_needs_ecn((struct sock *)req))
6599                 inet_rsk(req)->ecn_ok = 1;
6600 }
6601
6602 static void tcp_openreq_init(struct request_sock *req,
6603                              const struct tcp_options_received *rx_opt,
6604                              struct sk_buff *skb, const struct sock *sk)
6605 {
6606         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6607
6608         req->rsk_rcv_wnd = 0;           /* So that tcp_send_synack() knows! */
6609         tcp_rsk(req)->rcv_isn = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
6610         tcp_rsk(req)->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6611         tcp_rsk(req)->snt_synack = 0;
6612         tcp_rsk(req)->last_oow_ack_time = 0;
6613         req->mss = rx_opt->mss_clamp;
6614         req->ts_recent = rx_opt->saw_tstamp ? rx_opt->rcv_tsval : 0;
6615         ireq->tstamp_ok = rx_opt->tstamp_ok;
6616         ireq->sack_ok = rx_opt->sack_ok;
6617         ireq->snd_wscale = rx_opt->snd_wscale;
6618         ireq->wscale_ok = rx_opt->wscale_ok;
6619         ireq->acked = 0;
6620         ireq->ecn_ok = 0;
6621         ireq->ir_rmt_port = tcp_hdr(skb)->source;
6622         ireq->ir_num = ntohs(tcp_hdr(skb)->dest);
6623         ireq->ir_mark = inet_request_mark(sk, skb);
6624 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
6625         ireq->smc_ok = rx_opt->smc_ok;
6626 #endif
6627 }
6628
6629 struct request_sock *inet_reqsk_alloc(const struct request_sock_ops *ops,
6630                                       struct sock *sk_listener,
6631                                       bool attach_listener)
6632 {
6633         struct request_sock *req = reqsk_alloc(ops, sk_listener,
6634                                                attach_listener);
6635
6636         if (req) {
6637                 struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6638
6639                 ireq->ireq_opt = NULL;
6640 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6641                 ireq->pktopts = NULL;
6642 #endif
6643                 atomic64_set(&ireq->ir_cookie, 0);
6644                 ireq->ireq_state = TCP_NEW_SYN_RECV;
6645                 write_pnet(&ireq->ireq_net, sock_net(sk_listener));
6646                 ireq->ireq_family = sk_listener->sk_family;
6647         }
6648
6649         return req;
6650 }
6651 EXPORT_SYMBOL(inet_reqsk_alloc);
6652
6653 /*
6654  * Return true if a syncookie should be sent
6655  */
6656 static bool tcp_syn_flood_action(const struct sock *sk, const char *proto)
6657 {
6658         struct request_sock_queue *queue = &inet_csk(sk)->icsk_accept_queue;
6659         const char *msg = "Dropping request";
6660         bool want_cookie = false;
6661         struct net *net = sock_net(sk);
6662
6663 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
6664         if (net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies) {
6665                 msg = "Sending cookies";
6666                 want_cookie = true;
6667                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDOCOOKIES);
6668         } else
6669 #endif
6670                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDROP);
6671
6672         if (!queue->synflood_warned &&
6673             net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies != 2 &&
6674             xchg(&queue->synflood_warned, 1) == 0)
6675                 net_info_ratelimited("%s: Possible SYN flooding on port %d. %s.  Check SNMP counters.\n",
6676                                      proto, sk->sk_num, msg);
6677
6678         return want_cookie;
6679 }
6680
6681 static void tcp_reqsk_record_syn(const struct sock *sk,
6682                                  struct request_sock *req,
6683                                  const struct sk_buff *skb)
6684 {
6685         if (tcp_sk(sk)->save_syn) {
6686                 u32 len = skb_network_header_len(skb) + tcp_hdrlen(skb);
6687                 struct saved_syn *saved_syn;
6688                 u32 mac_hdrlen;
6689                 void *base;
6690
6691                 if (tcp_sk(sk)->save_syn == 2) {  /* Save full header. */
6692                         base = skb_mac_header(skb);
6693                         mac_hdrlen = skb_mac_header_len(skb);
6694                         len += mac_hdrlen;
6695                 } else {
6696                         base = skb_network_header(skb);
6697                         mac_hdrlen = 0;
6698                 }
6699
6700                 saved_syn = kmalloc(struct_size(saved_syn, data, len),
6701                                     GFP_ATOMIC);
6702                 if (saved_syn) {
6703                         saved_syn->mac_hdrlen = mac_hdrlen;
6704                         saved_syn->network_hdrlen = skb_network_header_len(skb);
6705                         saved_syn->tcp_hdrlen = tcp_hdrlen(skb);
6706                         memcpy(saved_syn->data, base, len);
6707                         req->saved_syn = saved_syn;
6708                 }
6709         }
6710 }
6711
6712 /* If a SYN cookie is required and supported, returns a clamped MSS value to be
6713  * used for SYN cookie generation.
6714  */
6715 u16 tcp_get_syncookie_mss(struct request_sock_ops *rsk_ops,
6716                           const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
6717                           struct sock *sk, struct tcphdr *th)
6718 {
6719         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6720         u16 mss;
6721
6722         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_syncookies != 2 &&
6723             !inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk))
6724                 return 0;
6725
6726         if (!tcp_syn_flood_action(sk, rsk_ops->slab_name))
6727                 return 0;
6728
6729         if (sk_acceptq_is_full(sk)) {
6730                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS);
6731                 return 0;
6732         }
6733
6734         mss = tcp_parse_mss_option(th, tp->rx_opt.user_mss);
6735         if (!mss)
6736                 mss = af_ops->mss_clamp;
6737
6738         return mss;
6739 }
6740 EXPORT_SYMBOL_GPL(tcp_get_syncookie_mss);
6741
6742 int tcp_conn_request(struct request_sock_ops *rsk_ops,
6743                      const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
6744                      struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6745 {
6746         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
6747         __u32 isn = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_tw_isn;
6748         struct tcp_options_received tmp_opt;
6749         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6750         struct net *net = sock_net(sk);
6751         struct sock *fastopen_sk = NULL;
6752         struct request_sock *req;
6753         bool want_cookie = false;
6754         struct dst_entry *dst;
6755         struct flowi fl;
6756
6757         /* TW buckets are converted to open requests without
6758          * limitations, they conserve resources and peer is
6759          * evidently real one.
6760          */
6761         if ((net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies == 2 ||
6762              inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk)) && !isn) {
6763                 want_cookie = tcp_syn_flood_action(sk, rsk_ops->slab_name);
6764                 if (!want_cookie)
6765                         goto drop;
6766         }
6767
6768         if (sk_acceptq_is_full(sk)) {
6769                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS);
6770                 goto drop;
6771         }
6772
6773         req = inet_reqsk_alloc(rsk_ops, sk, !want_cookie);
6774         if (!req)
6775                 goto drop;
6776
6777         req->syncookie = want_cookie;
6778         tcp_rsk(req)->af_specific = af_ops;
6779         tcp_rsk(req)->ts_off = 0;
6780 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP)
6781         tcp_rsk(req)->is_mptcp = 0;
6782 #endif
6783
6784         tcp_clear_options(&tmp_opt);
6785         tmp_opt.mss_clamp = af_ops->mss_clamp;
6786         tmp_opt.user_mss  = tp->rx_opt.user_mss;
6787         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tmp_opt, 0,
6788                           want_cookie ? NULL : &foc);
6789
6790         if (want_cookie && !tmp_opt.saw_tstamp)
6791                 tcp_clear_options(&tmp_opt);
6792
6793         if (IS_ENABLED(CONFIG_SMC) && want_cookie)
6794                 tmp_opt.smc_ok = 0;
6795
6796         tmp_opt.tstamp_ok = tmp_opt.saw_tstamp;
6797         tcp_openreq_init(req, &tmp_opt, skb, sk);
6798         inet_rsk(req)->no_srccheck = inet_sk(sk)->transparent;
6799
6800         /* Note: tcp_v6_init_req() might override ir_iif for link locals */
6801         inet_rsk(req)->ir_iif = inet_request_bound_dev_if(sk, skb);
6802
6803         af_ops->init_req(req, sk, skb);
6804
6805         if (security_inet_conn_request(sk, skb, req))
6806                 goto drop_and_free;
6807
6808         if (tmp_opt.tstamp_ok)
6809                 tcp_rsk(req)->ts_off = af_ops->init_ts_off(net, skb);
6810
6811         dst = af_ops->route_req(sk, &fl, req);
6812         if (!dst)
6813                 goto drop_and_free;
6814
6815         if (!want_cookie && !isn) {
6816                 /* Kill the following clause, if you dislike this way. */
6817                 if (!net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies &&
6818                     (net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog - inet_csk_reqsk_queue_len(sk) <
6819                      (net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog >> 2)) &&
6820                     !tcp_peer_is_proven(req, dst)) {
6821                         /* Without syncookies last quarter of
6822                          * backlog is filled with destinations,
6823                          * proven to be alive.
6824                          * It means that we continue to communicate
6825                          * to destinations, already remembered
6826                          * to the moment of synflood.
6827                          */
6828                         pr_drop_req(req, ntohs(tcp_hdr(skb)->source),
6829                                     rsk_ops->family);
6830                         goto drop_and_release;
6831                 }
6832
6833                 isn = af_ops->init_seq(skb);
6834         }
6835
6836         tcp_ecn_create_request(req, skb, sk, dst);
6837
6838         if (want_cookie) {
6839                 isn = cookie_init_sequence(af_ops, sk, skb, &req->mss);
6840                 if (!tmp_opt.tstamp_ok)
6841                         inet_rsk(req)->ecn_ok = 0;
6842         }
6843
6844         tcp_rsk(req)->snt_isn = isn;
6845         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
6846         tcp_rsk(req)->syn_tos = TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield;
6847         tcp_openreq_init_rwin(req, sk, dst);
6848         sk_rx_queue_set(req_to_sk(req), skb);
6849         if (!want_cookie) {
6850                 tcp_reqsk_record_syn(sk, req, skb);
6851                 fastopen_sk = tcp_try_fastopen(sk, skb, req, &foc, dst);
6852         }
6853         if (fastopen_sk) {
6854                 af_ops->send_synack(fastopen_sk, dst, &fl, req,
6855                                     &foc, TCP_SYNACK_FASTOPEN, skb);
6856                 /* Add the child socket directly into the accept queue */
6857                 if (!inet_csk_reqsk_queue_add(sk, req, fastopen_sk)) {
6858                         reqsk_fastopen_remove(fastopen_sk, req, false);
6859                         bh_unlock_sock(fastopen_sk);
6860                         sock_put(fastopen_sk);
6861                         goto drop_and_free;
6862                 }
6863                 sk->sk_data_ready(sk);
6864                 bh_unlock_sock(fastopen_sk);
6865                 sock_put(fastopen_sk);
6866         } else {
6867                 tcp_rsk(req)->tfo_listener = false;
6868                 if (!want_cookie)
6869                         inet_csk_reqsk_queue_hash_add(sk, req,
6870                                 tcp_timeout_init((struct sock *)req));
6871                 af_ops->send_synack(sk, dst, &fl, req, &foc,
6872                                     !want_cookie ? TCP_SYNACK_NORMAL :
6873                                                    TCP_SYNACK_COOKIE,
6874                                     skb);
6875                 if (want_cookie) {
6876                         reqsk_free(req);
6877                         return 0;
6878                 }
6879         }
6880         reqsk_put(req);
6881         return 0;
6882
6883 drop_and_release:
6884         dst_release(dst);
6885 drop_and_free:
6886         __reqsk_free(req);
6887 drop:
6888         tcp_listendrop(sk);
6889         return 0;
6890 }
6891 EXPORT_SYMBOL(tcp_conn_request);