Merge tag 'arm64-upstream' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/arm64...
[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         tcp_mstamp_refresh(tp);
514         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
515         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
516
517         maxwin = tcp_full_space(sk);
518
519         if (tp->window_clamp >= maxwin) {
520                 tp->window_clamp = maxwin;
521
522                 if (tcp_app_win && maxwin > 4 * tp->advmss)
523                         tp->window_clamp = max(maxwin -
524                                                (maxwin >> tcp_app_win),
525                                                4 * tp->advmss);
526         }
527
528         /* Force reservation of one segment. */
529         if (tcp_app_win &&
530             tp->window_clamp > 2 * tp->advmss &&
531             tp->window_clamp + tp->advmss > maxwin)
532                 tp->window_clamp = max(2 * tp->advmss, maxwin - tp->advmss);
533
534         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, tp->window_clamp);
535         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
536         tp->rcvq_space.space = min3(tp->rcv_ssthresh, tp->rcv_wnd,
537                                     (u32)TCP_INIT_CWND * tp->advmss);
538 }
539
540 /* 4. Recalculate window clamp after socket hit its memory bounds. */
541 static void tcp_clamp_window(struct sock *sk)
542 {
543         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
544         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
545         struct net *net = sock_net(sk);
546
547         icsk->icsk_ack.quick = 0;
548
549         if (sk->sk_rcvbuf < net->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2] &&
550             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK) &&
551             !tcp_under_memory_pressure(sk) &&
552             sk_memory_allocated(sk) < sk_prot_mem_limits(sk, 0)) {
553                 WRITE_ONCE(sk->sk_rcvbuf,
554                            min(atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc),
555                                net->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]));
556         }
557         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf)
558                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->window_clamp, 2U * tp->advmss);
559 }
560
561 /* Initialize RCV_MSS value.
562  * RCV_MSS is an our guess about MSS used by the peer.
563  * We haven't any direct information about the MSS.
564  * It's better to underestimate the RCV_MSS rather than overestimate.
565  * Overestimations make us ACKing less frequently than needed.
566  * Underestimations are more easy to detect and fix by tcp_measure_rcv_mss().
567  */
568 void tcp_initialize_rcv_mss(struct sock *sk)
569 {
570         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
571         unsigned int hint = min_t(unsigned int, tp->advmss, tp->mss_cache);
572
573         hint = min(hint, tp->rcv_wnd / 2);
574         hint = min(hint, TCP_MSS_DEFAULT);
575         hint = max(hint, TCP_MIN_MSS);
576
577         inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss = hint;
578 }
579 EXPORT_SYMBOL(tcp_initialize_rcv_mss);
580
581 /* Receiver "autotuning" code.
582  *
583  * The algorithm for RTT estimation w/o timestamps is based on
584  * Dynamic Right-Sizing (DRS) by Wu Feng and Mike Fisk of LANL.
585  * <https://public.lanl.gov/radiant/pubs.html#DRS>
586  *
587  * More detail on this code can be found at
588  * <http://staff.psc.edu/jheffner/>,
589  * though this reference is out of date.  A new paper
590  * is pending.
591  */
592 static void tcp_rcv_rtt_update(struct tcp_sock *tp, u32 sample, int win_dep)
593 {
594         u32 new_sample = tp->rcv_rtt_est.rtt_us;
595         long m = sample;
596
597         if (new_sample != 0) {
598                 /* If we sample in larger samples in the non-timestamp
599                  * case, we could grossly overestimate the RTT especially
600                  * with chatty applications or bulk transfer apps which
601                  * are stalled on filesystem I/O.
602                  *
603                  * Also, since we are only going for a minimum in the
604                  * non-timestamp case, we do not smooth things out
605                  * else with timestamps disabled convergence takes too
606                  * long.
607                  */
608                 if (!win_dep) {
609                         m -= (new_sample >> 3);
610                         new_sample += m;
611                 } else {
612                         m <<= 3;
613                         if (m < new_sample)
614                                 new_sample = m;
615                 }
616         } else {
617                 /* No previous measure. */
618                 new_sample = m << 3;
619         }
620
621         tp->rcv_rtt_est.rtt_us = new_sample;
622 }
623
624 static inline void tcp_rcv_rtt_measure(struct tcp_sock *tp)
625 {
626         u32 delta_us;
627
628         if (tp->rcv_rtt_est.time == 0)
629                 goto new_measure;
630         if (before(tp->rcv_nxt, tp->rcv_rtt_est.seq))
631                 return;
632         delta_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcv_rtt_est.time);
633         if (!delta_us)
634                 delta_us = 1;
635         tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 1);
636
637 new_measure:
638         tp->rcv_rtt_est.seq = tp->rcv_nxt + tp->rcv_wnd;
639         tp->rcv_rtt_est.time = tp->tcp_mstamp;
640 }
641
642 static inline void tcp_rcv_rtt_measure_ts(struct sock *sk,
643                                           const struct sk_buff *skb)
644 {
645         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
646
647         if (tp->rx_opt.rcv_tsecr == tp->rcv_rtt_last_tsecr)
648                 return;
649         tp->rcv_rtt_last_tsecr = tp->rx_opt.rcv_tsecr;
650
651         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq -
652             TCP_SKB_CB(skb)->seq >= inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss) {
653                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
654                 u32 delta_us;
655
656                 if (likely(delta < INT_MAX / (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ))) {
657                         if (!delta)
658                                 delta = 1;
659                         delta_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
660                         tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 0);
661                 }
662         }
663 }
664
665 /*
666  * This function should be called every time data is copied to user space.
667  * It calculates the appropriate TCP receive buffer space.
668  */
669 void tcp_rcv_space_adjust(struct sock *sk)
670 {
671         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
672         u32 copied;
673         int time;
674
675         trace_tcp_rcv_space_adjust(sk);
676
677         tcp_mstamp_refresh(tp);
678         time = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcvq_space.time);
679         if (time < (tp->rcv_rtt_est.rtt_us >> 3) || tp->rcv_rtt_est.rtt_us == 0)
680                 return;
681
682         /* Number of bytes copied to user in last RTT */
683         copied = tp->copied_seq - tp->rcvq_space.seq;
684         if (copied <= tp->rcvq_space.space)
685                 goto new_measure;
686
687         /* A bit of theory :
688          * copied = bytes received in previous RTT, our base window
689          * To cope with packet losses, we need a 2x factor
690          * To cope with slow start, and sender growing its cwin by 100 %
691          * every RTT, we need a 4x factor, because the ACK we are sending
692          * now is for the next RTT, not the current one :
693          * <prev RTT . ><current RTT .. ><next RTT .... >
694          */
695
696         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_moderate_rcvbuf &&
697             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
698                 int rcvmem, rcvbuf;
699                 u64 rcvwin, grow;
700
701                 /* minimal window to cope with packet losses, assuming
702                  * steady state. Add some cushion because of small variations.
703                  */
704                 rcvwin = ((u64)copied << 1) + 16 * tp->advmss;
705
706                 /* Accommodate for sender rate increase (eg. slow start) */
707                 grow = rcvwin * (copied - tp->rcvq_space.space);
708                 do_div(grow, tp->rcvq_space.space);
709                 rcvwin += (grow << 1);
710
711                 rcvmem = SKB_TRUESIZE(tp->advmss + MAX_TCP_HEADER);
712                 while (tcp_win_from_space(sk, rcvmem) < tp->advmss)
713                         rcvmem += 128;
714
715                 do_div(rcvwin, tp->advmss);
716                 rcvbuf = min_t(u64, rcvwin * rcvmem,
717                                sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
718                 if (rcvbuf > sk->sk_rcvbuf) {
719                         WRITE_ONCE(sk->sk_rcvbuf, rcvbuf);
720
721                         /* Make the window clamp follow along.  */
722                         tp->window_clamp = tcp_win_from_space(sk, rcvbuf);
723                 }
724         }
725         tp->rcvq_space.space = copied;
726
727 new_measure:
728         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
729         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
730 }
731
732 /* There is something which you must keep in mind when you analyze the
733  * behavior of the tp->ato delayed ack timeout interval.  When a
734  * connection starts up, we want to ack as quickly as possible.  The
735  * problem is that "good" TCP's do slow start at the beginning of data
736  * transmission.  The means that until we send the first few ACK's the
737  * sender will sit on his end and only queue most of his data, because
738  * he can only send snd_cwnd unacked packets at any given time.  For
739  * each ACK we send, he increments snd_cwnd and transmits more of his
740  * queue.  -DaveM
741  */
742 static void tcp_event_data_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
743 {
744         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
745         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
746         u32 now;
747
748         inet_csk_schedule_ack(sk);
749
750         tcp_measure_rcv_mss(sk, skb);
751
752         tcp_rcv_rtt_measure(tp);
753
754         now = tcp_jiffies32;
755
756         if (!icsk->icsk_ack.ato) {
757                 /* The _first_ data packet received, initialize
758                  * delayed ACK engine.
759                  */
760                 tcp_incr_quickack(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
761                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
762         } else {
763                 int m = now - icsk->icsk_ack.lrcvtime;
764
765                 if (m <= TCP_ATO_MIN / 2) {
766                         /* The fastest case is the first. */
767                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + TCP_ATO_MIN / 2;
768                 } else if (m < icsk->icsk_ack.ato) {
769                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + m;
770                         if (icsk->icsk_ack.ato > icsk->icsk_rto)
771                                 icsk->icsk_ack.ato = icsk->icsk_rto;
772                 } else if (m > icsk->icsk_rto) {
773                         /* Too long gap. Apparently sender failed to
774                          * restart window, so that we send ACKs quickly.
775                          */
776                         tcp_incr_quickack(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
777                         sk_mem_reclaim(sk);
778                 }
779         }
780         icsk->icsk_ack.lrcvtime = now;
781
782         tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
783
784         if (skb->len >= 128)
785                 tcp_grow_window(sk, skb);
786 }
787
788 /* Called to compute a smoothed rtt estimate. The data fed to this
789  * routine either comes from timestamps, or from segments that were
790  * known _not_ to have been retransmitted [see Karn/Partridge
791  * Proceedings SIGCOMM 87]. The algorithm is from the SIGCOMM 88
792  * piece by Van Jacobson.
793  * NOTE: the next three routines used to be one big routine.
794  * To save cycles in the RFC 1323 implementation it was better to break
795  * it up into three procedures. -- erics
796  */
797 static void tcp_rtt_estimator(struct sock *sk, long mrtt_us)
798 {
799         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
800         long m = mrtt_us; /* RTT */
801         u32 srtt = tp->srtt_us;
802
803         /*      The following amusing code comes from Jacobson's
804          *      article in SIGCOMM '88.  Note that rtt and mdev
805          *      are scaled versions of rtt and mean deviation.
806          *      This is designed to be as fast as possible
807          *      m stands for "measurement".
808          *
809          *      On a 1990 paper the rto value is changed to:
810          *      RTO = rtt + 4 * mdev
811          *
812          * Funny. This algorithm seems to be very broken.
813          * These formulae increase RTO, when it should be decreased, increase
814          * too slowly, when it should be increased quickly, decrease too quickly
815          * etc. I guess in BSD RTO takes ONE value, so that it is absolutely
816          * does not matter how to _calculate_ it. Seems, it was trap
817          * that VJ failed to avoid. 8)
818          */
819         if (srtt != 0) {
820                 m -= (srtt >> 3);       /* m is now error in rtt est */
821                 srtt += m;              /* rtt = 7/8 rtt + 1/8 new */
822                 if (m < 0) {
823                         m = -m;         /* m is now abs(error) */
824                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
825                         /* This is similar to one of Eifel findings.
826                          * Eifel blocks mdev updates when rtt decreases.
827                          * This solution is a bit different: we use finer gain
828                          * for mdev in this case (alpha*beta).
829                          * Like Eifel it also prevents growth of rto,
830                          * but also it limits too fast rto decreases,
831                          * happening in pure Eifel.
832                          */
833                         if (m > 0)
834                                 m >>= 3;
835                 } else {
836                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
837                 }
838                 tp->mdev_us += m;               /* mdev = 3/4 mdev + 1/4 new */
839                 if (tp->mdev_us > tp->mdev_max_us) {
840                         tp->mdev_max_us = tp->mdev_us;
841                         if (tp->mdev_max_us > tp->rttvar_us)
842                                 tp->rttvar_us = tp->mdev_max_us;
843                 }
844                 if (after(tp->snd_una, tp->rtt_seq)) {
845                         if (tp->mdev_max_us < tp->rttvar_us)
846                                 tp->rttvar_us -= (tp->rttvar_us - tp->mdev_max_us) >> 2;
847                         tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
848                         tp->mdev_max_us = tcp_rto_min_us(sk);
849
850                         tcp_bpf_rtt(sk);
851                 }
852         } else {
853                 /* no previous measure. */
854                 srtt = m << 3;          /* take the measured time to be rtt */
855                 tp->mdev_us = m << 1;   /* make sure rto = 3*rtt */
856                 tp->rttvar_us = max(tp->mdev_us, tcp_rto_min_us(sk));
857                 tp->mdev_max_us = tp->rttvar_us;
858                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
859
860                 tcp_bpf_rtt(sk);
861         }
862         tp->srtt_us = max(1U, srtt);
863 }
864
865 static void tcp_update_pacing_rate(struct sock *sk)
866 {
867         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
868         u64 rate;
869
870         /* set sk_pacing_rate to 200 % of current rate (mss * cwnd / srtt) */
871         rate = (u64)tp->mss_cache * ((USEC_PER_SEC / 100) << 3);
872
873         /* current rate is (cwnd * mss) / srtt
874          * In Slow Start [1], set sk_pacing_rate to 200 % the current rate.
875          * In Congestion Avoidance phase, set it to 120 % the current rate.
876          *
877          * [1] : Normal Slow Start condition is (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh)
878          *       If snd_cwnd >= (tp->snd_ssthresh / 2), we are approaching
879          *       end of slow start and should slow down.
880          */
881         if (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh / 2)
882                 rate *= sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_pacing_ss_ratio;
883         else
884                 rate *= sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_pacing_ca_ratio;
885
886         rate *= max(tp->snd_cwnd, tp->packets_out);
887
888         if (likely(tp->srtt_us))
889                 do_div(rate, tp->srtt_us);
890
891         /* WRITE_ONCE() is needed because sch_fq fetches sk_pacing_rate
892          * without any lock. We want to make sure compiler wont store
893          * intermediate values in this location.
894          */
895         WRITE_ONCE(sk->sk_pacing_rate, min_t(u64, rate,
896                                              sk->sk_max_pacing_rate));
897 }
898
899 /* Calculate rto without backoff.  This is the second half of Van Jacobson's
900  * routine referred to above.
901  */
902 static void tcp_set_rto(struct sock *sk)
903 {
904         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
905         /* Old crap is replaced with new one. 8)
906          *
907          * More seriously:
908          * 1. If rtt variance happened to be less 50msec, it is hallucination.
909          *    It cannot be less due to utterly erratic ACK generation made
910          *    at least by solaris and freebsd. "Erratic ACKs" has _nothing_
911          *    to do with delayed acks, because at cwnd>2 true delack timeout
912          *    is invisible. Actually, Linux-2.4 also generates erratic
913          *    ACKs in some circumstances.
914          */
915         inet_csk(sk)->icsk_rto = __tcp_set_rto(tp);
916
917         /* 2. Fixups made earlier cannot be right.
918          *    If we do not estimate RTO correctly without them,
919          *    all the algo is pure shit and should be replaced
920          *    with correct one. It is exactly, which we pretend to do.
921          */
922
923         /* NOTE: clamping at TCP_RTO_MIN is not required, current algo
924          * guarantees that rto is higher.
925          */
926         tcp_bound_rto(sk);
927 }
928
929 __u32 tcp_init_cwnd(const struct tcp_sock *tp, const struct dst_entry *dst)
930 {
931         __u32 cwnd = (dst ? dst_metric(dst, RTAX_INITCWND) : 0);
932
933         if (!cwnd)
934                 cwnd = TCP_INIT_CWND;
935         return min_t(__u32, cwnd, tp->snd_cwnd_clamp);
936 }
937
938 struct tcp_sacktag_state {
939         /* Timestamps for earliest and latest never-retransmitted segment
940          * that was SACKed. RTO needs the earliest RTT to stay conservative,
941          * but congestion control should still get an accurate delay signal.
942          */
943         u64     first_sackt;
944         u64     last_sackt;
945         u32     reord;
946         u32     sack_delivered;
947         int     flag;
948         unsigned int mss_now;
949         struct rate_sample *rate;
950 };
951
952 /* Take a notice that peer is sending D-SACKs. Skip update of data delivery
953  * and spurious retransmission information if this DSACK is unlikely caused by
954  * sender's action:
955  * - DSACKed sequence range is larger than maximum receiver's window.
956  * - Total no. of DSACKed segments exceed the total no. of retransmitted segs.
957  */
958 static u32 tcp_dsack_seen(struct tcp_sock *tp, u32 start_seq,
959                           u32 end_seq, struct tcp_sacktag_state *state)
960 {
961         u32 seq_len, dup_segs = 1;
962
963         if (!before(start_seq, end_seq))
964                 return 0;
965
966         seq_len = end_seq - start_seq;
967         /* Dubious DSACK: DSACKed range greater than maximum advertised rwnd */
968         if (seq_len > tp->max_window)
969                 return 0;
970         if (seq_len > tp->mss_cache)
971                 dup_segs = DIV_ROUND_UP(seq_len, tp->mss_cache);
972
973         tp->dsack_dups += dup_segs;
974         /* Skip the DSACK if dup segs weren't retransmitted by sender */
975         if (tp->dsack_dups > tp->total_retrans)
976                 return 0;
977
978         tp->rx_opt.sack_ok |= TCP_DSACK_SEEN;
979         tp->rack.dsack_seen = 1;
980
981         state->flag |= FLAG_DSACKING_ACK;
982         /* A spurious retransmission is delivered */
983         state->sack_delivered += dup_segs;
984
985         return dup_segs;
986 }
987
988 /* It's reordering when higher sequence was delivered (i.e. sacked) before
989  * some lower never-retransmitted sequence ("low_seq"). The maximum reordering
990  * distance is approximated in full-mss packet distance ("reordering").
991  */
992 static void tcp_check_sack_reordering(struct sock *sk, const u32 low_seq,
993                                       const int ts)
994 {
995         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
996         const u32 mss = tp->mss_cache;
997         u32 fack, metric;
998
999         fack = tcp_highest_sack_seq(tp);
1000         if (!before(low_seq, fack))
1001                 return;
1002
1003         metric = fack - low_seq;
1004         if ((metric > tp->reordering * mss) && mss) {
1005 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
1006                 pr_debug("Disorder%d %d %u f%u s%u rr%d\n",
1007                          tp->rx_opt.sack_ok, inet_csk(sk)->icsk_ca_state,
1008                          tp->reordering,
1009                          0,
1010                          tp->sacked_out,
1011                          tp->undo_marker ? tp->undo_retrans : 0);
1012 #endif
1013                 tp->reordering = min_t(u32, (metric + mss - 1) / mss,
1014                                        sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_max_reordering);
1015         }
1016
1017         /* This exciting event is worth to be remembered. 8) */
1018         tp->reord_seen++;
1019         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
1020                       ts ? LINUX_MIB_TCPTSREORDER : LINUX_MIB_TCPSACKREORDER);
1021 }
1022
1023  /* This must be called before lost_out or retrans_out are updated
1024   * on a new loss, because we want to know if all skbs previously
1025   * known to be lost have already been retransmitted, indicating
1026   * that this newly lost skb is our next skb to retransmit.
1027   */
1028 static void tcp_verify_retransmit_hint(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
1029 {
1030         if ((!tp->retransmit_skb_hint && tp->retrans_out >= tp->lost_out) ||
1031             (tp->retransmit_skb_hint &&
1032              before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1033                     TCP_SKB_CB(tp->retransmit_skb_hint)->seq)))
1034                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
1035 }
1036
1037 /* Sum the number of packets on the wire we have marked as lost, and
1038  * notify the congestion control module that the given skb was marked lost.
1039  */
1040 static void tcp_notify_skb_loss_event(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
1041 {
1042         tp->lost += tcp_skb_pcount(skb);
1043 }
1044
1045 void tcp_mark_skb_lost(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1046 {
1047         __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1048         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1049
1050         if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1051                 return;
1052
1053         tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
1054         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1055                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1056                         /* Account for retransmits that are lost again */
1057                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1058                         tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
1059                         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSTRETRANSMIT,
1060                                       tcp_skb_pcount(skb));
1061                         tcp_notify_skb_loss_event(tp, skb);
1062                 }
1063         } else {
1064                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
1065                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
1066                 tcp_notify_skb_loss_event(tp, skb);
1067         }
1068 }
1069
1070 /* Updates the delivered and delivered_ce counts */
1071 static void tcp_count_delivered(struct tcp_sock *tp, u32 delivered,
1072                                 bool ece_ack)
1073 {
1074         tp->delivered += delivered;
1075         if (ece_ack)
1076                 tp->delivered_ce += delivered;
1077 }
1078
1079 /* This procedure tags the retransmission queue when SACKs arrive.
1080  *
1081  * We have three tag bits: SACKED(S), RETRANS(R) and LOST(L).
1082  * Packets in queue with these bits set are counted in variables
1083  * sacked_out, retrans_out and lost_out, correspondingly.
1084  *
1085  * Valid combinations are:
1086  * Tag  InFlight        Description
1087  * 0    1               - orig segment is in flight.
1088  * S    0               - nothing flies, orig reached receiver.
1089  * L    0               - nothing flies, orig lost by net.
1090  * R    2               - both orig and retransmit are in flight.
1091  * L|R  1               - orig is lost, retransmit is in flight.
1092  * S|R  1               - orig reached receiver, retrans is still in flight.
1093  * (L|S|R is logically valid, it could occur when L|R is sacked,
1094  *  but it is equivalent to plain S and code short-curcuits it to S.
1095  *  L|S is logically invalid, it would mean -1 packet in flight 8))
1096  *
1097  * These 6 states form finite state machine, controlled by the following events:
1098  * 1. New ACK (+SACK) arrives. (tcp_sacktag_write_queue())
1099  * 2. Retransmission. (tcp_retransmit_skb(), tcp_xmit_retransmit_queue())
1100  * 3. Loss detection event of two flavors:
1101  *      A. Scoreboard estimator decided the packet is lost.
1102  *         A'. Reno "three dupacks" marks head of queue lost.
1103  *      B. SACK arrives sacking SND.NXT at the moment, when the
1104  *         segment was retransmitted.
1105  * 4. D-SACK added new rule: D-SACK changes any tag to S.
1106  *
1107  * It is pleasant to note, that state diagram turns out to be commutative,
1108  * so that we are allowed not to be bothered by order of our actions,
1109  * when multiple events arrive simultaneously. (see the function below).
1110  *
1111  * Reordering detection.
1112  * --------------------
1113  * Reordering metric is maximal distance, which a packet can be displaced
1114  * in packet stream. With SACKs we can estimate it:
1115  *
1116  * 1. SACK fills old hole and the corresponding segment was not
1117  *    ever retransmitted -> reordering. Alas, we cannot use it
1118  *    when segment was retransmitted.
1119  * 2. The last flaw is solved with D-SACK. D-SACK arrives
1120  *    for retransmitted and already SACKed segment -> reordering..
1121  * Both of these heuristics are not used in Loss state, when we cannot
1122  * account for retransmits accurately.
1123  *
1124  * SACK block validation.
1125  * ----------------------
1126  *
1127  * SACK block range validation checks that the received SACK block fits to
1128  * the expected sequence limits, i.e., it is between SND.UNA and SND.NXT.
1129  * Note that SND.UNA is not included to the range though being valid because
1130  * it means that the receiver is rather inconsistent with itself reporting
1131  * SACK reneging when it should advance SND.UNA. Such SACK block this is
1132  * perfectly valid, however, in light of RFC2018 which explicitly states
1133  * that "SACK block MUST reflect the newest segment.  Even if the newest
1134  * segment is going to be discarded ...", not that it looks very clever
1135  * in case of head skb. Due to potentional receiver driven attacks, we
1136  * choose to avoid immediate execution of a walk in write queue due to
1137  * reneging and defer head skb's loss recovery to standard loss recovery
1138  * procedure that will eventually trigger (nothing forbids us doing this).
1139  *
1140  * Implements also blockage to start_seq wrap-around. Problem lies in the
1141  * fact that though start_seq (s) is before end_seq (i.e., not reversed),
1142  * there's no guarantee that it will be before snd_nxt (n). The problem
1143  * happens when start_seq resides between end_seq wrap (e_w) and snd_nxt
1144  * wrap (s_w):
1145  *
1146  *         <- outs wnd ->                          <- wrapzone ->
1147  *         u     e      n                         u_w   e_w  s n_w
1148  *         |     |      |                          |     |   |  |
1149  * |<------------+------+----- TCP seqno space --------------+---------->|
1150  * ...-- <2^31 ->|                                           |<--------...
1151  * ...---- >2^31 ------>|                                    |<--------...
1152  *
1153  * Current code wouldn't be vulnerable but it's better still to discard such
1154  * crazy SACK blocks. Doing this check for start_seq alone closes somewhat
1155  * similar case (end_seq after snd_nxt wrap) as earlier reversed check in
1156  * snd_nxt wrap -> snd_una region will then become "well defined", i.e.,
1157  * equal to the ideal case (infinite seqno space without wrap caused issues).
1158  *
1159  * With D-SACK the lower bound is extended to cover sequence space below
1160  * SND.UNA down to undo_marker, which is the last point of interest. Yet
1161  * again, D-SACK block must not to go across snd_una (for the same reason as
1162  * for the normal SACK blocks, explained above). But there all simplicity
1163  * ends, TCP might receive valid D-SACKs below that. As long as they reside
1164  * fully below undo_marker they do not affect behavior in anyway and can
1165  * therefore be safely ignored. In rare cases (which are more or less
1166  * theoretical ones), the D-SACK will nicely cross that boundary due to skb
1167  * fragmentation and packet reordering past skb's retransmission. To consider
1168  * them correctly, the acceptable range must be extended even more though
1169  * the exact amount is rather hard to quantify. However, tp->max_window can
1170  * be used as an exaggerated estimate.
1171  */
1172 static bool tcp_is_sackblock_valid(struct tcp_sock *tp, bool is_dsack,
1173                                    u32 start_seq, u32 end_seq)
1174 {
1175         /* Too far in future, or reversed (interpretation is ambiguous) */
1176         if (after(end_seq, tp->snd_nxt) || !before(start_seq, end_seq))
1177                 return false;
1178
1179         /* Nasty start_seq wrap-around check (see comments above) */
1180         if (!before(start_seq, tp->snd_nxt))
1181                 return false;
1182
1183         /* In outstanding window? ...This is valid exit for D-SACKs too.
1184          * start_seq == snd_una is non-sensical (see comments above)
1185          */
1186         if (after(start_seq, tp->snd_una))
1187                 return true;
1188
1189         if (!is_dsack || !tp->undo_marker)
1190                 return false;
1191
1192         /* ...Then it's D-SACK, and must reside below snd_una completely */
1193         if (after(end_seq, tp->snd_una))
1194                 return false;
1195
1196         if (!before(start_seq, tp->undo_marker))
1197                 return true;
1198
1199         /* Too old */
1200         if (!after(end_seq, tp->undo_marker))
1201                 return false;
1202
1203         /* Undo_marker boundary crossing (overestimates a lot). Known already:
1204          *   start_seq < undo_marker and end_seq >= undo_marker.
1205          */
1206         return !before(start_seq, end_seq - tp->max_window);
1207 }
1208
1209 static bool tcp_check_dsack(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1210                             struct tcp_sack_block_wire *sp, int num_sacks,
1211                             u32 prior_snd_una, struct tcp_sacktag_state *state)
1212 {
1213         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1214         u32 start_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].start_seq);
1215         u32 end_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].end_seq);
1216         u32 dup_segs;
1217
1218         if (before(start_seq_0, TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq)) {
1219                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECV);
1220         } else if (num_sacks > 1) {
1221                 u32 end_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].end_seq);
1222                 u32 start_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].start_seq);
1223
1224                 if (after(end_seq_0, end_seq_1) || before(start_seq_0, start_seq_1))
1225                         return false;
1226                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKOFORECV);
1227         } else {
1228                 return false;
1229         }
1230
1231         dup_segs = tcp_dsack_seen(tp, start_seq_0, end_seq_0, state);
1232         if (!dup_segs) {        /* Skip dubious DSACK */
1233                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDDUBIOUS);
1234                 return false;
1235         }
1236
1237         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECVSEGS, dup_segs);
1238
1239         /* D-SACK for already forgotten data... Do dumb counting. */
1240         if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1241             !after(end_seq_0, prior_snd_una) &&
1242             after(end_seq_0, tp->undo_marker))
1243                 tp->undo_retrans = max_t(int, 0, tp->undo_retrans - dup_segs);
1244
1245         return true;
1246 }
1247
1248 /* Check if skb is fully within the SACK block. In presence of GSO skbs,
1249  * the incoming SACK may not exactly match but we can find smaller MSS
1250  * aligned portion of it that matches. Therefore we might need to fragment
1251  * which may fail and creates some hassle (caller must handle error case
1252  * returns).
1253  *
1254  * FIXME: this could be merged to shift decision code
1255  */
1256 static int tcp_match_skb_to_sack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1257                                   u32 start_seq, u32 end_seq)
1258 {
1259         int err;
1260         bool in_sack;
1261         unsigned int pkt_len;
1262         unsigned int mss;
1263
1264         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1265                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1266
1267         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1 && !in_sack &&
1268             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq)) {
1269                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1270                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1271
1272                 if (!in_sack) {
1273                         pkt_len = start_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1274                         if (pkt_len < mss)
1275                                 pkt_len = mss;
1276                 } else {
1277                         pkt_len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1278                         if (pkt_len < mss)
1279                                 return -EINVAL;
1280                 }
1281
1282                 /* Round if necessary so that SACKs cover only full MSSes
1283                  * and/or the remaining small portion (if present)
1284                  */
1285                 if (pkt_len > mss) {
1286                         unsigned int new_len = (pkt_len / mss) * mss;
1287                         if (!in_sack && new_len < pkt_len)
1288                                 new_len += mss;
1289                         pkt_len = new_len;
1290                 }
1291
1292                 if (pkt_len >= skb->len && !in_sack)
1293                         return 0;
1294
1295                 err = tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
1296                                    pkt_len, mss, GFP_ATOMIC);
1297                 if (err < 0)
1298                         return err;
1299         }
1300
1301         return in_sack;
1302 }
1303
1304 /* Mark the given newly-SACKed range as such, adjusting counters and hints. */
1305 static u8 tcp_sacktag_one(struct sock *sk,
1306                           struct tcp_sacktag_state *state, u8 sacked,
1307                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1308                           int dup_sack, int pcount,
1309                           u64 xmit_time)
1310 {
1311         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1312
1313         /* Account D-SACK for retransmitted packet. */
1314         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1315                 if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1316                     after(end_seq, tp->undo_marker))
1317                         tp->undo_retrans--;
1318                 if ((sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) &&
1319                     before(start_seq, state->reord))
1320                                 state->reord = start_seq;
1321         }
1322
1323         /* Nothing to do; acked frame is about to be dropped (was ACKed). */
1324         if (!after(end_seq, tp->snd_una))
1325                 return sacked;
1326
1327         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
1328                 tcp_rack_advance(tp, sacked, end_seq, xmit_time);
1329
1330                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1331                         /* If the segment is not tagged as lost,
1332                          * we do not clear RETRANS, believing
1333                          * that retransmission is still in flight.
1334                          */
1335                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1336                                 sacked &= ~(TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS);
1337                                 tp->lost_out -= pcount;
1338                                 tp->retrans_out -= pcount;
1339                         }
1340                 } else {
1341                         if (!(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1342                                 /* New sack for not retransmitted frame,
1343                                  * which was in hole. It is reordering.
1344                                  */
1345                                 if (before(start_seq,
1346                                            tcp_highest_sack_seq(tp)) &&
1347                                     before(start_seq, state->reord))
1348                                         state->reord = start_seq;
1349
1350                                 if (!after(end_seq, tp->high_seq))
1351                                         state->flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
1352                                 if (state->first_sackt == 0)
1353                                         state->first_sackt = xmit_time;
1354                                 state->last_sackt = xmit_time;
1355                         }
1356
1357                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1358                                 sacked &= ~TCPCB_LOST;
1359                                 tp->lost_out -= pcount;
1360                         }
1361                 }
1362
1363                 sacked |= TCPCB_SACKED_ACKED;
1364                 state->flag |= FLAG_DATA_SACKED;
1365                 tp->sacked_out += pcount;
1366                 /* Out-of-order packets delivered */
1367                 state->sack_delivered += pcount;
1368
1369                 /* Lost marker hint past SACKed? Tweak RFC3517 cnt */
1370                 if (tp->lost_skb_hint &&
1371                     before(start_seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq))
1372                         tp->lost_cnt_hint += pcount;
1373         }
1374
1375         /* D-SACK. We can detect redundant retransmission in S|R and plain R
1376          * frames and clear it. undo_retrans is decreased above, L|R frames
1377          * are accounted above as well.
1378          */
1379         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)) {
1380                 sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1381                 tp->retrans_out -= pcount;
1382         }
1383
1384         return sacked;
1385 }
1386
1387 /* Shift newly-SACKed bytes from this skb to the immediately previous
1388  * already-SACKed sk_buff. Mark the newly-SACKed bytes as such.
1389  */
1390 static bool tcp_shifted_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *prev,
1391                             struct sk_buff *skb,
1392                             struct tcp_sacktag_state *state,
1393                             unsigned int pcount, int shifted, int mss,
1394                             bool dup_sack)
1395 {
1396         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1397         u32 start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;   /* start of newly-SACKed */
1398         u32 end_seq = start_seq + shifted;      /* end of newly-SACKed */
1399
1400         BUG_ON(!pcount);
1401
1402         /* Adjust counters and hints for the newly sacked sequence
1403          * range but discard the return value since prev is already
1404          * marked. We must tag the range first because the seq
1405          * advancement below implicitly advances
1406          * tcp_highest_sack_seq() when skb is highest_sack.
1407          */
1408         tcp_sacktag_one(sk, state, TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1409                         start_seq, end_seq, dup_sack, pcount,
1410                         tcp_skb_timestamp_us(skb));
1411         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1412
1413         if (skb == tp->lost_skb_hint)
1414                 tp->lost_cnt_hint += pcount;
1415
1416         TCP_SKB_CB(prev)->end_seq += shifted;
1417         TCP_SKB_CB(skb)->seq += shifted;
1418
1419         tcp_skb_pcount_add(prev, pcount);
1420         WARN_ON_ONCE(tcp_skb_pcount(skb) < pcount);
1421         tcp_skb_pcount_add(skb, -pcount);
1422
1423         /* When we're adding to gso_segs == 1, gso_size will be zero,
1424          * in theory this shouldn't be necessary but as long as DSACK
1425          * code can come after this skb later on it's better to keep
1426          * setting gso_size to something.
1427          */
1428         if (!TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size)
1429                 TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size = mss;
1430
1431         /* CHECKME: To clear or not to clear? Mimics normal skb currently */
1432         if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1433                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1434
1435         /* Difference in this won't matter, both ACKed by the same cumul. ACK */
1436         TCP_SKB_CB(prev)->sacked |= (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS);
1437
1438         if (skb->len > 0) {
1439                 BUG_ON(!tcp_skb_pcount(skb));
1440                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTED);
1441                 return false;
1442         }
1443
1444         /* Whole SKB was eaten :-) */
1445
1446         if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
1447                 tp->retransmit_skb_hint = prev;
1448         if (skb == tp->lost_skb_hint) {
1449                 tp->lost_skb_hint = prev;
1450                 tp->lost_cnt_hint -= tcp_skb_pcount(prev);
1451         }
1452
1453         TCP_SKB_CB(prev)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1454         TCP_SKB_CB(prev)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1455         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1456                 TCP_SKB_CB(prev)->end_seq++;
1457
1458         if (skb == tcp_highest_sack(sk))
1459                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1460
1461         tcp_skb_collapse_tstamp(prev, skb);
1462         if (unlikely(TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp))
1463                 TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp = 0;
1464
1465         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
1466
1467         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKMERGED);
1468
1469         return true;
1470 }
1471
1472 /* I wish gso_size would have a bit more sane initialization than
1473  * something-or-zero which complicates things
1474  */
1475 static int tcp_skb_seglen(const struct sk_buff *skb)
1476 {
1477         return tcp_skb_pcount(skb) == 1 ? skb->len : tcp_skb_mss(skb);
1478 }
1479
1480 /* Shifting pages past head area doesn't work */
1481 static int skb_can_shift(const struct sk_buff *skb)
1482 {
1483         return !skb_headlen(skb) && skb_is_nonlinear(skb);
1484 }
1485
1486 int tcp_skb_shift(struct sk_buff *to, struct sk_buff *from,
1487                   int pcount, int shiftlen)
1488 {
1489         /* TCP min gso_size is 8 bytes (TCP_MIN_GSO_SIZE)
1490          * Since TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_segs is 16 bits, we need
1491          * to make sure not storing more than 65535 * 8 bytes per skb,
1492          * even if current MSS is bigger.
1493          */
1494         if (unlikely(to->len + shiftlen >= 65535 * TCP_MIN_GSO_SIZE))
1495                 return 0;
1496         if (unlikely(tcp_skb_pcount(to) + pcount > 65535))
1497                 return 0;
1498         return skb_shift(to, from, shiftlen);
1499 }
1500
1501 /* Try collapsing SACK blocks spanning across multiple skbs to a single
1502  * skb.
1503  */
1504 static struct sk_buff *tcp_shift_skb_data(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1505                                           struct tcp_sacktag_state *state,
1506                                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1507                                           bool dup_sack)
1508 {
1509         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1510         struct sk_buff *prev;
1511         int mss;
1512         int pcount = 0;
1513         int len;
1514         int in_sack;
1515
1516         /* Normally R but no L won't result in plain S */
1517         if (!dup_sack &&
1518             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS)) == TCPCB_SACKED_RETRANS)
1519                 goto fallback;
1520         if (!skb_can_shift(skb))
1521                 goto fallback;
1522         /* This frame is about to be dropped (was ACKed). */
1523         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1524                 goto fallback;
1525
1526         /* Can only happen with delayed DSACK + discard craziness */
1527         prev = skb_rb_prev(skb);
1528         if (!prev)
1529                 goto fallback;
1530
1531         if ((TCP_SKB_CB(prev)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED)
1532                 goto fallback;
1533
1534         if (!tcp_skb_can_collapse(prev, skb))
1535                 goto fallback;
1536
1537         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1538                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1539
1540         if (in_sack) {
1541                 len = skb->len;
1542                 pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1543                 mss = tcp_skb_seglen(skb);
1544
1545                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1546                  * drop this restriction as unnecessary
1547                  */
1548                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1549                         goto fallback;
1550         } else {
1551                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq))
1552                         goto noop;
1553                 /* CHECKME: This is non-MSS split case only?, this will
1554                  * cause skipped skbs due to advancing loop btw, original
1555                  * has that feature too
1556                  */
1557                 if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1558                         goto noop;
1559
1560                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1561                 if (!in_sack) {
1562                         /* TODO: head merge to next could be attempted here
1563                          * if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end_seq)),
1564                          * though it might not be worth of the additional hassle
1565                          *
1566                          * ...we can probably just fallback to what was done
1567                          * previously. We could try merging non-SACKed ones
1568                          * as well but it probably isn't going to buy off
1569                          * because later SACKs might again split them, and
1570                          * it would make skb timestamp tracking considerably
1571                          * harder problem.
1572                          */
1573                         goto fallback;
1574                 }
1575
1576                 len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1577                 BUG_ON(len < 0);
1578                 BUG_ON(len > skb->len);
1579
1580                 /* MSS boundaries should be honoured or else pcount will
1581                  * severely break even though it makes things bit trickier.
1582                  * Optimize common case to avoid most of the divides
1583                  */
1584                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1585
1586                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1587                  * drop this restriction as unnecessary
1588                  */
1589                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1590                         goto fallback;
1591
1592                 if (len == mss) {
1593                         pcount = 1;
1594                 } else if (len < mss) {
1595                         goto noop;
1596                 } else {
1597                         pcount = len / mss;
1598                         len = pcount * mss;
1599                 }
1600         }
1601
1602         /* tcp_sacktag_one() won't SACK-tag ranges below snd_una */
1603         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->seq + len, tp->snd_una))
1604                 goto fallback;
1605
1606         if (!tcp_skb_shift(prev, skb, pcount, len))
1607                 goto fallback;
1608         if (!tcp_shifted_skb(sk, prev, skb, state, pcount, len, mss, dup_sack))
1609                 goto out;
1610
1611         /* Hole filled allows collapsing with the next as well, this is very
1612          * useful when hole on every nth skb pattern happens
1613          */
1614         skb = skb_rb_next(prev);
1615         if (!skb)
1616                 goto out;
1617
1618         if (!skb_can_shift(skb) ||
1619             ((TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED) ||
1620             (mss != tcp_skb_seglen(skb)))
1621                 goto out;
1622
1623         len = skb->len;
1624         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1625         if (tcp_skb_shift(prev, skb, pcount, len))
1626                 tcp_shifted_skb(sk, prev, skb, state, pcount,
1627                                 len, mss, 0);
1628
1629 out:
1630         return prev;
1631
1632 noop:
1633         return skb;
1634
1635 fallback:
1636         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTFALLBACK);
1637         return NULL;
1638 }
1639
1640 static struct sk_buff *tcp_sacktag_walk(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1641                                         struct tcp_sack_block *next_dup,
1642                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1643                                         u32 start_seq, u32 end_seq,
1644                                         bool dup_sack_in)
1645 {
1646         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1647         struct sk_buff *tmp;
1648
1649         skb_rbtree_walk_from(skb) {
1650                 int in_sack = 0;
1651                 bool dup_sack = dup_sack_in;
1652
1653                 /* queue is in-order => we can short-circuit the walk early */
1654                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq))
1655                         break;
1656
1657                 if (next_dup  &&
1658                     before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, next_dup->end_seq)) {
1659                         in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1660                                                         next_dup->start_seq,
1661                                                         next_dup->end_seq);
1662                         if (in_sack > 0)
1663                                 dup_sack = true;
1664                 }
1665
1666                 /* skb reference here is a bit tricky to get right, since
1667                  * shifting can eat and free both this skb and the next,
1668                  * so not even _safe variant of the loop is enough.
1669                  */
1670                 if (in_sack <= 0) {
1671                         tmp = tcp_shift_skb_data(sk, skb, state,
1672                                                  start_seq, end_seq, dup_sack);
1673                         if (tmp) {
1674                                 if (tmp != skb) {
1675                                         skb = tmp;
1676                                         continue;
1677                                 }
1678
1679                                 in_sack = 0;
1680                         } else {
1681                                 in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1682                                                                 start_seq,
1683                                                                 end_seq);
1684                         }
1685                 }
1686
1687                 if (unlikely(in_sack < 0))
1688                         break;
1689
1690                 if (in_sack) {
1691                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked =
1692                                 tcp_sacktag_one(sk,
1693                                                 state,
1694                                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1695                                                 TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1696                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq,
1697                                                 dup_sack,
1698                                                 tcp_skb_pcount(skb),
1699                                                 tcp_skb_timestamp_us(skb));
1700                         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1701                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1702                                 list_del_init(&skb->tcp_tsorted_anchor);
1703
1704                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1705                                     tcp_highest_sack_seq(tp)))
1706                                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1707                 }
1708         }
1709         return skb;
1710 }
1711
1712 static struct sk_buff *tcp_sacktag_bsearch(struct sock *sk, u32 seq)
1713 {
1714         struct rb_node *parent, **p = &sk->tcp_rtx_queue.rb_node;
1715         struct sk_buff *skb;
1716
1717         while (*p) {
1718                 parent = *p;
1719                 skb = rb_to_skb(parent);
1720                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq)) {
1721                         p = &parent->rb_left;
1722                         continue;
1723                 }
1724                 if (!before(seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
1725                         p = &parent->rb_right;
1726                         continue;
1727                 }
1728                 return skb;
1729         }
1730         return NULL;
1731 }
1732
1733 static struct sk_buff *tcp_sacktag_skip(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1734                                         u32 skip_to_seq)
1735 {
1736         if (skb && after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, skip_to_seq))
1737                 return skb;
1738
1739         return tcp_sacktag_bsearch(sk, skip_to_seq);
1740 }
1741
1742 static struct sk_buff *tcp_maybe_skipping_dsack(struct sk_buff *skb,
1743                                                 struct sock *sk,
1744                                                 struct tcp_sack_block *next_dup,
1745                                                 struct tcp_sacktag_state *state,
1746                                                 u32 skip_to_seq)
1747 {
1748         if (!next_dup)
1749                 return skb;
1750
1751         if (before(next_dup->start_seq, skip_to_seq)) {
1752                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, next_dup->start_seq);
1753                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, NULL, state,
1754                                        next_dup->start_seq, next_dup->end_seq,
1755                                        1);
1756         }
1757
1758         return skb;
1759 }
1760
1761 static int tcp_sack_cache_ok(const struct tcp_sock *tp, const struct tcp_sack_block *cache)
1762 {
1763         return cache < tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1764 }
1765
1766 static int
1767 tcp_sacktag_write_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1768                         u32 prior_snd_una, struct tcp_sacktag_state *state)
1769 {
1770         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1771         const unsigned char *ptr = (skb_transport_header(ack_skb) +
1772                                     TCP_SKB_CB(ack_skb)->sacked);
1773         struct tcp_sack_block_wire *sp_wire = (struct tcp_sack_block_wire *)(ptr+2);
1774         struct tcp_sack_block sp[TCP_NUM_SACKS];
1775         struct tcp_sack_block *cache;
1776         struct sk_buff *skb;
1777         int num_sacks = min(TCP_NUM_SACKS, (ptr[1] - TCPOLEN_SACK_BASE) >> 3);
1778         int used_sacks;
1779         bool found_dup_sack = false;
1780         int i, j;
1781         int first_sack_index;
1782
1783         state->flag = 0;
1784         state->reord = tp->snd_nxt;
1785
1786         if (!tp->sacked_out)
1787                 tcp_highest_sack_reset(sk);
1788
1789         found_dup_sack = tcp_check_dsack(sk, ack_skb, sp_wire,
1790                                          num_sacks, prior_snd_una, state);
1791
1792         /* Eliminate too old ACKs, but take into
1793          * account more or less fresh ones, they can
1794          * contain valid SACK info.
1795          */
1796         if (before(TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq, prior_snd_una - tp->max_window))
1797                 return 0;
1798
1799         if (!tp->packets_out)
1800                 goto out;
1801
1802         used_sacks = 0;
1803         first_sack_index = 0;
1804         for (i = 0; i < num_sacks; i++) {
1805                 bool dup_sack = !i && found_dup_sack;
1806
1807                 sp[used_sacks].start_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].start_seq);
1808                 sp[used_sacks].end_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].end_seq);
1809
1810                 if (!tcp_is_sackblock_valid(tp, dup_sack,
1811                                             sp[used_sacks].start_seq,
1812                                             sp[used_sacks].end_seq)) {
1813                         int mib_idx;
1814
1815                         if (dup_sack) {
1816                                 if (!tp->undo_marker)
1817                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDNOUNDO;
1818                                 else
1819                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDOLD;
1820                         } else {
1821                                 /* Don't count olds caused by ACK reordering */
1822                                 if ((TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq != tp->snd_una) &&
1823                                     !after(sp[used_sacks].end_seq, tp->snd_una))
1824                                         continue;
1825                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKDISCARD;
1826                         }
1827
1828                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
1829                         if (i == 0)
1830                                 first_sack_index = -1;
1831                         continue;
1832                 }
1833
1834                 /* Ignore very old stuff early */
1835                 if (!after(sp[used_sacks].end_seq, prior_snd_una)) {
1836                         if (i == 0)
1837                                 first_sack_index = -1;
1838                         continue;
1839                 }
1840
1841                 used_sacks++;
1842         }
1843
1844         /* order SACK blocks to allow in order walk of the retrans queue */
1845         for (i = used_sacks - 1; i > 0; i--) {
1846                 for (j = 0; j < i; j++) {
1847                         if (after(sp[j].start_seq, sp[j + 1].start_seq)) {
1848                                 swap(sp[j], sp[j + 1]);
1849
1850                                 /* Track where the first SACK block goes to */
1851                                 if (j == first_sack_index)
1852                                         first_sack_index = j + 1;
1853                         }
1854                 }
1855         }
1856
1857         state->mss_now = tcp_current_mss(sk);
1858         skb = NULL;
1859         i = 0;
1860
1861         if (!tp->sacked_out) {
1862                 /* It's already past, so skip checking against it */
1863                 cache = tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1864         } else {
1865                 cache = tp->recv_sack_cache;
1866                 /* Skip empty blocks in at head of the cache */
1867                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !cache->start_seq &&
1868                        !cache->end_seq)
1869                         cache++;
1870         }
1871
1872         while (i < used_sacks) {
1873                 u32 start_seq = sp[i].start_seq;
1874                 u32 end_seq = sp[i].end_seq;
1875                 bool dup_sack = (found_dup_sack && (i == first_sack_index));
1876                 struct tcp_sack_block *next_dup = NULL;
1877
1878                 if (found_dup_sack && ((i + 1) == first_sack_index))
1879                         next_dup = &sp[i + 1];
1880
1881                 /* Skip too early cached blocks */
1882                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) &&
1883                        !before(start_seq, cache->end_seq))
1884                         cache++;
1885
1886                 /* Can skip some work by looking recv_sack_cache? */
1887                 if (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !dup_sack &&
1888                     after(end_seq, cache->start_seq)) {
1889
1890                         /* Head todo? */
1891                         if (before(start_seq, cache->start_seq)) {
1892                                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, start_seq);
1893                                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup,
1894                                                        state,
1895                                                        start_seq,
1896                                                        cache->start_seq,
1897                                                        dup_sack);
1898                         }
1899
1900                         /* Rest of the block already fully processed? */
1901                         if (!after(end_seq, cache->end_seq))
1902                                 goto advance_sp;
1903
1904                         skb = tcp_maybe_skipping_dsack(skb, sk, next_dup,
1905                                                        state,
1906                                                        cache->end_seq);
1907
1908                         /* ...tail remains todo... */
1909                         if (tcp_highest_sack_seq(tp) == cache->end_seq) {
1910                                 /* ...but better entrypoint exists! */
1911                                 skb = tcp_highest_sack(sk);
1912                                 if (!skb)
1913                                         break;
1914                                 cache++;
1915                                 goto walk;
1916                         }
1917
1918                         skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, cache->end_seq);
1919                         /* Check overlap against next cached too (past this one already) */
1920                         cache++;
1921                         continue;
1922                 }
1923
1924                 if (!before(start_seq, tcp_highest_sack_seq(tp))) {
1925                         skb = tcp_highest_sack(sk);
1926                         if (!skb)
1927                                 break;
1928                 }
1929                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, start_seq);
1930
1931 walk:
1932                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup, state,
1933                                        start_seq, end_seq, dup_sack);
1934
1935 advance_sp:
1936                 i++;
1937         }
1938
1939         /* Clear the head of the cache sack blocks so we can skip it next time */
1940         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache) - used_sacks; i++) {
1941                 tp->recv_sack_cache[i].start_seq = 0;
1942                 tp->recv_sack_cache[i].end_seq = 0;
1943         }
1944         for (j = 0; j < used_sacks; j++)
1945                 tp->recv_sack_cache[i++] = sp[j];
1946
1947         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss || tp->undo_marker)
1948                 tcp_check_sack_reordering(sk, state->reord, 0);
1949
1950         tcp_verify_left_out(tp);
1951 out:
1952
1953 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
1954         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
1955         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
1956         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
1957         WARN_ON((int)tcp_packets_in_flight(tp) < 0);
1958 #endif
1959         return state->flag;
1960 }
1961
1962 /* Limits sacked_out so that sum with lost_out isn't ever larger than
1963  * packets_out. Returns false if sacked_out adjustement wasn't necessary.
1964  */
1965 static bool tcp_limit_reno_sacked(struct tcp_sock *tp)
1966 {
1967         u32 holes;
1968
1969         holes = max(tp->lost_out, 1U);
1970         holes = min(holes, tp->packets_out);
1971
1972         if ((tp->sacked_out + holes) > tp->packets_out) {
1973                 tp->sacked_out = tp->packets_out - holes;
1974                 return true;
1975         }
1976         return false;
1977 }
1978
1979 /* If we receive more dupacks than we expected counting segments
1980  * in assumption of absent reordering, interpret this as reordering.
1981  * The only another reason could be bug in receiver TCP.
1982  */
1983 static void tcp_check_reno_reordering(struct sock *sk, const int addend)
1984 {
1985         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1986
1987         if (!tcp_limit_reno_sacked(tp))
1988                 return;
1989
1990         tp->reordering = min_t(u32, tp->packets_out + addend,
1991                                sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_max_reordering);
1992         tp->reord_seen++;
1993         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRENOREORDER);
1994 }
1995
1996 /* Emulate SACKs for SACKless connection: account for a new dupack. */
1997
1998 static void tcp_add_reno_sack(struct sock *sk, int num_dupack, bool ece_ack)
1999 {
2000         if (num_dupack) {
2001                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2002                 u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
2003                 s32 delivered;
2004
2005                 tp->sacked_out += num_dupack;
2006                 tcp_check_reno_reordering(sk, 0);
2007                 delivered = tp->sacked_out - prior_sacked;
2008                 if (delivered > 0)
2009                         tcp_count_delivered(tp, delivered, ece_ack);
2010                 tcp_verify_left_out(tp);
2011         }
2012 }
2013
2014 /* Account for ACK, ACKing some data in Reno Recovery phase. */
2015
2016 static void tcp_remove_reno_sacks(struct sock *sk, int acked, bool ece_ack)
2017 {
2018         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2019
2020         if (acked > 0) {
2021                 /* One ACK acked hole. The rest eat duplicate ACKs. */
2022                 tcp_count_delivered(tp, max_t(int, acked - tp->sacked_out, 1),
2023                                     ece_ack);
2024                 if (acked - 1 >= tp->sacked_out)
2025                         tp->sacked_out = 0;
2026                 else
2027                         tp->sacked_out -= acked - 1;
2028         }
2029         tcp_check_reno_reordering(sk, acked);
2030         tcp_verify_left_out(tp);
2031 }
2032
2033 static inline void tcp_reset_reno_sack(struct tcp_sock *tp)
2034 {
2035         tp->sacked_out = 0;
2036 }
2037
2038 void tcp_clear_retrans(struct tcp_sock *tp)
2039 {
2040         tp->retrans_out = 0;
2041         tp->lost_out = 0;
2042         tp->undo_marker = 0;
2043         tp->undo_retrans = -1;
2044         tp->sacked_out = 0;
2045 }
2046
2047 static inline void tcp_init_undo(struct tcp_sock *tp)
2048 {
2049         tp->undo_marker = tp->snd_una;
2050         /* Retransmission still in flight may cause DSACKs later. */
2051         tp->undo_retrans = tp->retrans_out ? : -1;
2052 }
2053
2054 static bool tcp_is_rack(const struct sock *sk)
2055 {
2056         return sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_recovery & TCP_RACK_LOSS_DETECTION;
2057 }
2058
2059 /* If we detect SACK reneging, forget all SACK information
2060  * and reset tags completely, otherwise preserve SACKs. If receiver
2061  * dropped its ofo queue, we will know this due to reneging detection.
2062  */
2063 static void tcp_timeout_mark_lost(struct sock *sk)
2064 {
2065         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2066         struct sk_buff *skb, *head;
2067         bool is_reneg;                  /* is receiver reneging on SACKs? */
2068
2069         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
2070         is_reneg = head && (TCP_SKB_CB(head)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED);
2071         if (is_reneg) {
2072                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSACKRENEGING);
2073                 tp->sacked_out = 0;
2074                 /* Mark SACK reneging until we recover from this loss event. */
2075                 tp->is_sack_reneg = 1;
2076         } else if (tcp_is_reno(tp)) {
2077                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2078         }
2079
2080         skb = head;
2081         skb_rbtree_walk_from(skb) {
2082                 if (is_reneg)
2083                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_ACKED;
2084                 else if (tcp_is_rack(sk) && skb != head &&
2085                          tcp_rack_skb_timeout(tp, skb, 0) > 0)
2086                         continue; /* Don't mark recently sent ones lost yet */
2087                 tcp_mark_skb_lost(sk, skb);
2088         }
2089         tcp_verify_left_out(tp);
2090         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2091 }
2092
2093 /* Enter Loss state. */
2094 void tcp_enter_loss(struct sock *sk)
2095 {
2096         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2097         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2098         struct net *net = sock_net(sk);
2099         bool new_recovery = icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_Recovery;
2100
2101         tcp_timeout_mark_lost(sk);
2102
2103         /* Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window. */
2104         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder ||
2105             !after(tp->high_seq, tp->snd_una) ||
2106             (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss && !icsk->icsk_retransmits)) {
2107                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2108                 tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
2109                 tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2110                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_LOSS);
2111                 tcp_init_undo(tp);
2112         }
2113         tp->snd_cwnd       = tcp_packets_in_flight(tp) + 1;
2114         tp->snd_cwnd_cnt   = 0;
2115         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2116
2117         /* Timeout in disordered state after receiving substantial DUPACKs
2118          * suggests that the degree of reordering is over-estimated.
2119          */
2120         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder &&
2121             tp->sacked_out >= net->ipv4.sysctl_tcp_reordering)
2122                 tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
2123                                        net->ipv4.sysctl_tcp_reordering);
2124         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2125         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2126         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2127
2128         /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 1: retransmit SND.UNA if no previous
2129          * loss recovery is underway except recurring timeout(s) on
2130          * the same SND.UNA (sec 3.2). Disable F-RTO on path MTU probing
2131          */
2132         tp->frto = net->ipv4.sysctl_tcp_frto &&
2133                    (new_recovery || icsk->icsk_retransmits) &&
2134                    !inet_csk(sk)->icsk_mtup.probe_size;
2135 }
2136
2137 /* If ACK arrived pointing to a remembered SACK, it means that our
2138  * remembered SACKs do not reflect real state of receiver i.e.
2139  * receiver _host_ is heavily congested (or buggy).
2140  *
2141  * To avoid big spurious retransmission bursts due to transient SACK
2142  * scoreboard oddities that look like reneging, we give the receiver a
2143  * little time (max(RTT/2, 10ms)) to send us some more ACKs that will
2144  * restore sanity to the SACK scoreboard. If the apparent reneging
2145  * persists until this RTO then we'll clear the SACK scoreboard.
2146  */
2147 static bool tcp_check_sack_reneging(struct sock *sk, int flag)
2148 {
2149         if (flag & FLAG_SACK_RENEGING) {
2150                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2151                 unsigned long delay = max(usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 4),
2152                                           msecs_to_jiffies(10));
2153
2154                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2155                                           delay, TCP_RTO_MAX);
2156                 return true;
2157         }
2158         return false;
2159 }
2160
2161 /* Heurestics to calculate number of duplicate ACKs. There's no dupACKs
2162  * counter when SACK is enabled (without SACK, sacked_out is used for
2163  * that purpose).
2164  *
2165  * With reordering, holes may still be in flight, so RFC3517 recovery
2166  * uses pure sacked_out (total number of SACKed segments) even though
2167  * it violates the RFC that uses duplicate ACKs, often these are equal
2168  * but when e.g. out-of-window ACKs or packet duplication occurs,
2169  * they differ. Since neither occurs due to loss, TCP should really
2170  * ignore them.
2171  */
2172 static inline int tcp_dupack_heuristics(const struct tcp_sock *tp)
2173 {
2174         return tp->sacked_out + 1;
2175 }
2176
2177 /* Linux NewReno/SACK/ECN state machine.
2178  * --------------------------------------
2179  *
2180  * "Open"       Normal state, no dubious events, fast path.
2181  * "Disorder"   In all the respects it is "Open",
2182  *              but requires a bit more attention. It is entered when
2183  *              we see some SACKs or dupacks. It is split of "Open"
2184  *              mainly to move some processing from fast path to slow one.
2185  * "CWR"        CWND was reduced due to some Congestion Notification event.
2186  *              It can be ECN, ICMP source quench, local device congestion.
2187  * "Recovery"   CWND was reduced, we are fast-retransmitting.
2188  * "Loss"       CWND was reduced due to RTO timeout or SACK reneging.
2189  *
2190  * tcp_fastretrans_alert() is entered:
2191  * - each incoming ACK, if state is not "Open"
2192  * - when arrived ACK is unusual, namely:
2193  *      * SACK
2194  *      * Duplicate ACK.
2195  *      * ECN ECE.
2196  *
2197  * Counting packets in flight is pretty simple.
2198  *
2199  *      in_flight = packets_out - left_out + retrans_out
2200  *
2201  *      packets_out is SND.NXT-SND.UNA counted in packets.
2202  *
2203  *      retrans_out is number of retransmitted segments.
2204  *
2205  *      left_out is number of segments left network, but not ACKed yet.
2206  *
2207  *              left_out = sacked_out + lost_out
2208  *
2209  *     sacked_out: Packets, which arrived to receiver out of order
2210  *                 and hence not ACKed. With SACKs this number is simply
2211  *                 amount of SACKed data. Even without SACKs
2212  *                 it is easy to give pretty reliable estimate of this number,
2213  *                 counting duplicate ACKs.
2214  *
2215  *       lost_out: Packets lost by network. TCP has no explicit
2216  *                 "loss notification" feedback from network (for now).
2217  *                 It means that this number can be only _guessed_.
2218  *                 Actually, it is the heuristics to predict lossage that
2219  *                 distinguishes different algorithms.
2220  *
2221  *      F.e. after RTO, when all the queue is considered as lost,
2222  *      lost_out = packets_out and in_flight = retrans_out.
2223  *
2224  *              Essentially, we have now a few algorithms detecting
2225  *              lost packets.
2226  *
2227  *              If the receiver supports SACK:
2228  *
2229  *              RFC6675/3517: It is the conventional algorithm. A packet is
2230  *              considered lost if the number of higher sequence packets
2231  *              SACKed is greater than or equal the DUPACK thoreshold
2232  *              (reordering). This is implemented in tcp_mark_head_lost and
2233  *              tcp_update_scoreboard.
2234  *
2235  *              RACK (draft-ietf-tcpm-rack-01): it is a newer algorithm
2236  *              (2017-) that checks timing instead of counting DUPACKs.
2237  *              Essentially a packet is considered lost if it's not S/ACKed
2238  *              after RTT + reordering_window, where both metrics are
2239  *              dynamically measured and adjusted. This is implemented in
2240  *              tcp_rack_mark_lost.
2241  *
2242  *              If the receiver does not support SACK:
2243  *
2244  *              NewReno (RFC6582): in Recovery we assume that one segment
2245  *              is lost (classic Reno). While we are in Recovery and
2246  *              a partial ACK arrives, we assume that one more packet
2247  *              is lost (NewReno). This heuristics are the same in NewReno
2248  *              and SACK.
2249  *
2250  * Really tricky (and requiring careful tuning) part of algorithm
2251  * is hidden in functions tcp_time_to_recover() and tcp_xmit_retransmit_queue().
2252  * The first determines the moment _when_ we should reduce CWND and,
2253  * hence, slow down forward transmission. In fact, it determines the moment
2254  * when we decide that hole is caused by loss, rather than by a reorder.
2255  *
2256  * tcp_xmit_retransmit_queue() decides, _what_ we should retransmit to fill
2257  * holes, caused by lost packets.
2258  *
2259  * And the most logically complicated part of algorithm is undo
2260  * heuristics. We detect false retransmits due to both too early
2261  * fast retransmit (reordering) and underestimated RTO, analyzing
2262  * timestamps and D-SACKs. When we detect that some segments were
2263  * retransmitted by mistake and CWND reduction was wrong, we undo
2264  * window reduction and abort recovery phase. This logic is hidden
2265  * inside several functions named tcp_try_undo_<something>.
2266  */
2267
2268 /* This function decides, when we should leave Disordered state
2269  * and enter Recovery phase, reducing congestion window.
2270  *
2271  * Main question: may we further continue forward transmission
2272  * with the same cwnd?
2273  */
2274 static bool tcp_time_to_recover(struct sock *sk, int flag)
2275 {
2276         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2277
2278         /* Trick#1: The loss is proven. */
2279         if (tp->lost_out)
2280                 return true;
2281
2282         /* Not-A-Trick#2 : Classic rule... */
2283         if (!tcp_is_rack(sk) && tcp_dupack_heuristics(tp) > tp->reordering)
2284                 return true;
2285
2286         return false;
2287 }
2288
2289 /* Detect loss in event "A" above by marking head of queue up as lost.
2290  * For RFC3517 SACK, a segment is considered lost if it
2291  * has at least tp->reordering SACKed seqments above it; "packets" refers to
2292  * the maximum SACKed segments to pass before reaching this limit.
2293  */
2294 static void tcp_mark_head_lost(struct sock *sk, int packets, int mark_head)
2295 {
2296         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2297         struct sk_buff *skb;
2298         int cnt;
2299         /* Use SACK to deduce losses of new sequences sent during recovery */
2300         const u32 loss_high = tp->snd_nxt;
2301
2302         WARN_ON(packets > tp->packets_out);
2303         skb = tp->lost_skb_hint;
2304         if (skb) {
2305                 /* Head already handled? */
2306                 if (mark_head && after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una))
2307                         return;
2308                 cnt = tp->lost_cnt_hint;
2309         } else {
2310                 skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
2311                 cnt = 0;
2312         }
2313
2314         skb_rbtree_walk_from(skb) {
2315                 /* TODO: do this better */
2316                 /* this is not the most efficient way to do this... */
2317                 tp->lost_skb_hint = skb;
2318                 tp->lost_cnt_hint = cnt;
2319
2320                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, loss_high))
2321                         break;
2322
2323                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2324                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
2325
2326                 if (cnt > packets)
2327                         break;
2328
2329                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST))
2330                         tcp_mark_skb_lost(sk, skb);
2331
2332                 if (mark_head)
2333                         break;
2334         }
2335         tcp_verify_left_out(tp);
2336 }
2337
2338 /* Account newly detected lost packet(s) */
2339
2340 static void tcp_update_scoreboard(struct sock *sk, int fast_rexmit)
2341 {
2342         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2343
2344         if (tcp_is_sack(tp)) {
2345                 int sacked_upto = tp->sacked_out - tp->reordering;
2346                 if (sacked_upto >= 0)
2347                         tcp_mark_head_lost(sk, sacked_upto, 0);
2348                 else if (fast_rexmit)
2349                         tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2350         }
2351 }
2352
2353 static bool tcp_tsopt_ecr_before(const struct tcp_sock *tp, u32 when)
2354 {
2355         return tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2356                before(tp->rx_opt.rcv_tsecr, when);
2357 }
2358
2359 /* skb is spurious retransmitted if the returned timestamp echo
2360  * reply is prior to the skb transmission time
2361  */
2362 static bool tcp_skb_spurious_retrans(const struct tcp_sock *tp,
2363                                      const struct sk_buff *skb)
2364 {
2365         return (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS) &&
2366                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tcp_skb_timestamp(skb));
2367 }
2368
2369 /* Nothing was retransmitted or returned timestamp is less
2370  * than timestamp of the first retransmission.
2371  */
2372 static inline bool tcp_packet_delayed(const struct tcp_sock *tp)
2373 {
2374         return tp->retrans_stamp &&
2375                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tp->retrans_stamp);
2376 }
2377
2378 /* Undo procedures. */
2379
2380 /* We can clear retrans_stamp when there are no retransmissions in the
2381  * window. It would seem that it is trivially available for us in
2382  * tp->retrans_out, however, that kind of assumptions doesn't consider
2383  * what will happen if errors occur when sending retransmission for the
2384  * second time. ...It could the that such segment has only
2385  * TCPCB_EVER_RETRANS set at the present time. It seems that checking
2386  * the head skb is enough except for some reneging corner cases that
2387  * are not worth the effort.
2388  *
2389  * Main reason for all this complexity is the fact that connection dying
2390  * time now depends on the validity of the retrans_stamp, in particular,
2391  * that successive retransmissions of a segment must not advance
2392  * retrans_stamp under any conditions.
2393  */
2394 static bool tcp_any_retrans_done(const struct sock *sk)
2395 {
2396         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2397         struct sk_buff *skb;
2398
2399         if (tp->retrans_out)
2400                 return true;
2401
2402         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
2403         if (unlikely(skb && TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS))
2404                 return true;
2405
2406         return false;
2407 }
2408
2409 static void DBGUNDO(struct sock *sk, const char *msg)
2410 {
2411 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
2412         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2413         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
2414
2415         if (sk->sk_family == AF_INET) {
2416                 pr_debug("Undo %s %pI4/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2417                          msg,
2418                          &inet->inet_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2419                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2420                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2421                          tp->packets_out);
2422         }
2423 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
2424         else if (sk->sk_family == AF_INET6) {
2425                 pr_debug("Undo %s %pI6/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2426                          msg,
2427                          &sk->sk_v6_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2428                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2429                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2430                          tp->packets_out);
2431         }
2432 #endif
2433 #endif
2434 }
2435
2436 static void tcp_undo_cwnd_reduction(struct sock *sk, bool unmark_loss)
2437 {
2438         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2439
2440         if (unmark_loss) {
2441                 struct sk_buff *skb;
2442
2443                 skb_rbtree_walk(skb, &sk->tcp_rtx_queue) {
2444                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2445                 }
2446                 tp->lost_out = 0;
2447                 tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2448         }
2449
2450         if (tp->prior_ssthresh) {
2451                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2452
2453                 tp->snd_cwnd = icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd(sk);
2454
2455                 if (tp->prior_ssthresh > tp->snd_ssthresh) {
2456                         tp->snd_ssthresh = tp->prior_ssthresh;
2457                         tcp_ecn_withdraw_cwr(tp);
2458                 }
2459         }
2460         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2461         tp->undo_marker = 0;
2462         tp->rack.advanced = 1; /* Force RACK to re-exam losses */
2463 }
2464
2465 static inline bool tcp_may_undo(const struct tcp_sock *tp)
2466 {
2467         return tp->undo_marker && (!tp->undo_retrans || tcp_packet_delayed(tp));
2468 }
2469
2470 /* People celebrate: "We love our President!" */
2471 static bool tcp_try_undo_recovery(struct sock *sk)
2472 {
2473         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2474
2475         if (tcp_may_undo(tp)) {
2476                 int mib_idx;
2477
2478                 /* Happy end! We did not retransmit anything
2479                  * or our original transmission succeeded.
2480                  */
2481                 DBGUNDO(sk, inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss ? "loss" : "retrans");
2482                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2483                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
2484                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO;
2485                 else
2486                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFULLUNDO;
2487
2488                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2489         } else if (tp->rack.reo_wnd_persist) {
2490                 tp->rack.reo_wnd_persist--;
2491         }
2492         if (tp->snd_una == tp->high_seq && tcp_is_reno(tp)) {
2493                 /* Hold old state until something *above* high_seq
2494                  * is ACKed. For Reno it is MUST to prevent false
2495                  * fast retransmits (RFC2582). SACK TCP is safe. */
2496                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2497                         tp->retrans_stamp = 0;
2498                 return true;
2499         }
2500         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2501         tp->is_sack_reneg = 0;
2502         return false;
2503 }
2504
2505 /* Try to undo cwnd reduction, because D-SACKs acked all retransmitted data */
2506 static bool tcp_try_undo_dsack(struct sock *sk)
2507 {
2508         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2509
2510         if (tp->undo_marker && !tp->undo_retrans) {
2511                 tp->rack.reo_wnd_persist = min(TCP_RACK_RECOVERY_THRESH,
2512                                                tp->rack.reo_wnd_persist + 1);
2513                 DBGUNDO(sk, "D-SACK");
2514                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2515                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKUNDO);
2516                 return true;
2517         }
2518         return false;
2519 }
2520
2521 /* Undo during loss recovery after partial ACK or using F-RTO. */
2522 static bool tcp_try_undo_loss(struct sock *sk, bool frto_undo)
2523 {
2524         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2525
2526         if (frto_undo || tcp_may_undo(tp)) {
2527                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2528
2529                 DBGUNDO(sk, "partial loss");
2530                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO);
2531                 if (frto_undo)
2532                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2533                                         LINUX_MIB_TCPSPURIOUSRTOS);
2534                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2535                 if (frto_undo || tcp_is_sack(tp)) {
2536                         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2537                         tp->is_sack_reneg = 0;
2538                 }
2539                 return true;
2540         }
2541         return false;
2542 }
2543
2544 /* The cwnd reduction in CWR and Recovery uses the PRR algorithm in RFC 6937.
2545  * It computes the number of packets to send (sndcnt) based on packets newly
2546  * delivered:
2547  *   1) If the packets in flight is larger than ssthresh, PRR spreads the
2548  *      cwnd reductions across a full RTT.
2549  *   2) Otherwise PRR uses packet conservation to send as much as delivered.
2550  *      But when the retransmits are acked without further losses, PRR
2551  *      slow starts cwnd up to ssthresh to speed up the recovery.
2552  */
2553 static void tcp_init_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2554 {
2555         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2556
2557         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2558         tp->tlp_high_seq = 0;
2559         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2560         tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
2561         tp->prr_delivered = 0;
2562         tp->prr_out = 0;
2563         tp->snd_ssthresh = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2564         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2565 }
2566
2567 void tcp_cwnd_reduction(struct sock *sk, int newly_acked_sacked, int flag)
2568 {
2569         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2570         int sndcnt = 0;
2571         int delta = tp->snd_ssthresh - tcp_packets_in_flight(tp);
2572
2573         if (newly_acked_sacked <= 0 || WARN_ON_ONCE(!tp->prior_cwnd))
2574                 return;
2575
2576         tp->prr_delivered += newly_acked_sacked;
2577         if (delta < 0) {
2578                 u64 dividend = (u64)tp->snd_ssthresh * tp->prr_delivered +
2579                                tp->prior_cwnd - 1;
2580                 sndcnt = div_u64(dividend, tp->prior_cwnd) - tp->prr_out;
2581         } else if ((flag & (FLAG_RETRANS_DATA_ACKED | FLAG_LOST_RETRANS)) ==
2582                    FLAG_RETRANS_DATA_ACKED) {
2583                 sndcnt = min_t(int, delta,
2584                                max_t(int, tp->prr_delivered - tp->prr_out,
2585                                      newly_acked_sacked) + 1);
2586         } else {
2587                 sndcnt = min(delta, newly_acked_sacked);
2588         }
2589         /* Force a fast retransmit upon entering fast recovery */
2590         sndcnt = max(sndcnt, (tp->prr_out ? 0 : 1));
2591         tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + sndcnt;
2592 }
2593
2594 static inline void tcp_end_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2595 {
2596         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2597
2598         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
2599                 return;
2600
2601         /* Reset cwnd to ssthresh in CWR or Recovery (unless it's undone) */
2602         if (tp->snd_ssthresh < TCP_INFINITE_SSTHRESH &&
2603             (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_CWR || tp->undo_marker)) {
2604                 tp->snd_cwnd = tp->snd_ssthresh;
2605                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2606         }
2607         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_COMPLETE_CWR);
2608 }
2609
2610 /* Enter CWR state. Disable cwnd undo since congestion is proven with ECN */
2611 void tcp_enter_cwr(struct sock *sk)
2612 {
2613         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2614
2615         tp->prior_ssthresh = 0;
2616         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
2617                 tp->undo_marker = 0;
2618                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2619                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
2620         }
2621 }
2622 EXPORT_SYMBOL(tcp_enter_cwr);
2623
2624 static void tcp_try_keep_open(struct sock *sk)
2625 {
2626         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2627         int state = TCP_CA_Open;
2628
2629         if (tcp_left_out(tp) || tcp_any_retrans_done(sk))
2630                 state = TCP_CA_Disorder;
2631
2632         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != state) {
2633                 tcp_set_ca_state(sk, state);
2634                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2635         }
2636 }
2637
2638 static void tcp_try_to_open(struct sock *sk, int flag)
2639 {
2640         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2641
2642         tcp_verify_left_out(tp);
2643
2644         if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2645                 tp->retrans_stamp = 0;
2646
2647         if (flag & FLAG_ECE)
2648                 tcp_enter_cwr(sk);
2649
2650         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR) {
2651                 tcp_try_keep_open(sk);
2652         }
2653 }
2654
2655 static void tcp_mtup_probe_failed(struct sock *sk)
2656 {
2657         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2658
2659         icsk->icsk_mtup.search_high = icsk->icsk_mtup.probe_size - 1;
2660         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2661         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPFAIL);
2662 }
2663
2664 static void tcp_mtup_probe_success(struct sock *sk)
2665 {
2666         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2667         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2668
2669         /* FIXME: breaks with very large cwnd */
2670         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2671         tp->snd_cwnd = tp->snd_cwnd *
2672                        tcp_mss_to_mtu(sk, tp->mss_cache) /
2673                        icsk->icsk_mtup.probe_size;
2674         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2675         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2676         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2677
2678         icsk->icsk_mtup.search_low = icsk->icsk_mtup.probe_size;
2679         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2680         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
2681         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPSUCCESS);
2682 }
2683
2684 /* Do a simple retransmit without using the backoff mechanisms in
2685  * tcp_timer. This is used for path mtu discovery.
2686  * The socket is already locked here.
2687  */
2688 void tcp_simple_retransmit(struct sock *sk)
2689 {
2690         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2691         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2692         struct sk_buff *skb;
2693         unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2694
2695         skb_rbtree_walk(skb, &sk->tcp_rtx_queue) {
2696                 if (tcp_skb_seglen(skb) > mss)
2697                         tcp_mark_skb_lost(sk, skb);
2698         }
2699
2700         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2701
2702         if (!tp->lost_out)
2703                 return;
2704
2705         if (tcp_is_reno(tp))
2706                 tcp_limit_reno_sacked(tp);
2707
2708         tcp_verify_left_out(tp);
2709
2710         /* Don't muck with the congestion window here.
2711          * Reason is that we do not increase amount of _data_
2712          * in network, but units changed and effective
2713          * cwnd/ssthresh really reduced now.
2714          */
2715         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) {
2716                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2717                 tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2718                 tp->prior_ssthresh = 0;
2719                 tp->undo_marker = 0;
2720                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2721         }
2722         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2723 }
2724 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
2725
2726 void tcp_enter_recovery(struct sock *sk, bool ece_ack)
2727 {
2728         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2729         int mib_idx;
2730
2731         if (tcp_is_reno(tp))
2732                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENORECOVERY;
2733         else
2734                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKRECOVERY;
2735
2736         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2737
2738         tp->prior_ssthresh = 0;
2739         tcp_init_undo(tp);
2740
2741         if (!tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
2742                 if (!ece_ack)
2743                         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2744                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2745         }
2746         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Recovery);
2747 }
2748
2749 /* Process an ACK in CA_Loss state. Move to CA_Open if lost data are
2750  * recovered or spurious. Otherwise retransmits more on partial ACKs.
2751  */
2752 static void tcp_process_loss(struct sock *sk, int flag, int num_dupack,
2753                              int *rexmit)
2754 {
2755         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2756         bool recovered = !before(tp->snd_una, tp->high_seq);
2757
2758         if ((flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED || rcu_access_pointer(tp->fastopen_rsk)) &&
2759             tcp_try_undo_loss(sk, false))
2760                 return;
2761
2762         if (tp->frto) { /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 (sack enhanced version). */
2763                 /* Step 3.b. A timeout is spurious if not all data are
2764                  * lost, i.e., never-retransmitted data are (s)acked.
2765                  */
2766                 if ((flag & FLAG_ORIG_SACK_ACKED) &&
2767                     tcp_try_undo_loss(sk, true))
2768                         return;
2769
2770                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq)) {
2771                         if (flag & FLAG_DATA_SACKED || num_dupack)
2772                                 tp->frto = 0; /* Step 3.a. loss was real */
2773                 } else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED && !recovered) {
2774                         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2775                         /* Step 2.b. Try send new data (but deferred until cwnd
2776                          * is updated in tcp_ack()). Otherwise fall back to
2777                          * the conventional recovery.
2778                          */
2779                         if (!tcp_write_queue_empty(sk) &&
2780                             after(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt)) {
2781                                 *rexmit = REXMIT_NEW;
2782                                 return;
2783                         }
2784                         tp->frto = 0;
2785                 }
2786         }
2787
2788         if (recovered) {
2789                 /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 2.a and 1st part of step 3.a */
2790                 tcp_try_undo_recovery(sk);
2791                 return;
2792         }
2793         if (tcp_is_reno(tp)) {
2794                 /* A Reno DUPACK means new data in F-RTO step 2.b above are
2795                  * delivered. Lower inflight to clock out (re)tranmissions.
2796                  */
2797                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq) && num_dupack)
2798                         tcp_add_reno_sack(sk, num_dupack, flag & FLAG_ECE);
2799                 else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2800                         tcp_reset_reno_sack(tp);
2801         }
2802         *rexmit = REXMIT_LOST;
2803 }
2804
2805 /* Undo during fast recovery after partial ACK. */
2806 static bool tcp_try_undo_partial(struct sock *sk, u32 prior_snd_una)
2807 {
2808         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2809
2810         if (tp->undo_marker && tcp_packet_delayed(tp)) {
2811                 /* Plain luck! Hole if filled with delayed
2812                  * packet, rather than with a retransmit. Check reordering.
2813                  */
2814                 tcp_check_sack_reordering(sk, prior_snd_una, 1);
2815
2816                 /* We are getting evidence that the reordering degree is higher
2817                  * than we realized. If there are no retransmits out then we
2818                  * can undo. Otherwise we clock out new packets but do not
2819                  * mark more packets lost or retransmit more.
2820                  */
2821                 if (tp->retrans_out)
2822                         return true;
2823
2824                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2825                         tp->retrans_stamp = 0;
2826
2827                 DBGUNDO(sk, "partial recovery");
2828                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2829                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPARTIALUNDO);
2830                 tcp_try_keep_open(sk);
2831                 return true;
2832         }
2833         return false;
2834 }
2835
2836 static void tcp_identify_packet_loss(struct sock *sk, int *ack_flag)
2837 {
2838         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2839
2840         if (tcp_rtx_queue_empty(sk))
2841                 return;
2842
2843         if (unlikely(tcp_is_reno(tp))) {
2844                 tcp_newreno_mark_lost(sk, *ack_flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED);
2845         } else if (tcp_is_rack(sk)) {
2846                 u32 prior_retrans = tp->retrans_out;
2847
2848                 tcp_rack_mark_lost(sk);
2849                 if (prior_retrans > tp->retrans_out)
2850                         *ack_flag |= FLAG_LOST_RETRANS;
2851         }
2852 }
2853
2854 static bool tcp_force_fast_retransmit(struct sock *sk)
2855 {
2856         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2857
2858         return after(tcp_highest_sack_seq(tp),
2859                      tp->snd_una + tp->reordering * tp->mss_cache);
2860 }
2861
2862 /* Process an event, which can update packets-in-flight not trivially.
2863  * Main goal of this function is to calculate new estimate for left_out,
2864  * taking into account both packets sitting in receiver's buffer and
2865  * packets lost by network.
2866  *
2867  * Besides that it updates the congestion state when packet loss or ECN
2868  * is detected. But it does not reduce the cwnd, it is done by the
2869  * congestion control later.
2870  *
2871  * It does _not_ decide what to send, it is made in function
2872  * tcp_xmit_retransmit_queue().
2873  */
2874 static void tcp_fastretrans_alert(struct sock *sk, const u32 prior_snd_una,
2875                                   int num_dupack, int *ack_flag, int *rexmit)
2876 {
2877         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2878         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2879         int fast_rexmit = 0, flag = *ack_flag;
2880         bool ece_ack = flag & FLAG_ECE;
2881         bool do_lost = num_dupack || ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
2882                                       tcp_force_fast_retransmit(sk));
2883
2884         if (!tp->packets_out && tp->sacked_out)
2885                 tp->sacked_out = 0;
2886
2887         /* Now state machine starts.
2888          * A. ECE, hence prohibit cwnd undoing, the reduction is required. */
2889         if (ece_ack)
2890                 tp->prior_ssthresh = 0;
2891
2892         /* B. In all the states check for reneging SACKs. */
2893         if (tcp_check_sack_reneging(sk, flag))
2894                 return;
2895
2896         /* C. Check consistency of the current state. */
2897         tcp_verify_left_out(tp);
2898
2899         /* D. Check state exit conditions. State can be terminated
2900          *    when high_seq is ACKed. */
2901         if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
2902                 WARN_ON(tp->retrans_out != 0);
2903                 tp->retrans_stamp = 0;
2904         } else if (!before(tp->snd_una, tp->high_seq)) {
2905                 switch (icsk->icsk_ca_state) {
2906                 case TCP_CA_CWR:
2907                         /* CWR is to be held something *above* high_seq
2908                          * is ACKed for CWR bit to reach receiver. */
2909                         if (tp->snd_una != tp->high_seq) {
2910                                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2911                                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2912                         }
2913                         break;
2914
2915                 case TCP_CA_Recovery:
2916                         if (tcp_is_reno(tp))
2917                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2918                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
2919                                 return;
2920                         tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2921                         break;
2922                 }
2923         }
2924
2925         /* E. Process state. */
2926         switch (icsk->icsk_ca_state) {
2927         case TCP_CA_Recovery:
2928                 if (!(flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) {
2929                         if (tcp_is_reno(tp))
2930                                 tcp_add_reno_sack(sk, num_dupack, ece_ack);
2931                 } else {
2932                         if (tcp_try_undo_partial(sk, prior_snd_una))
2933                                 return;
2934                         /* Partial ACK arrived. Force fast retransmit. */
2935                         do_lost = tcp_force_fast_retransmit(sk);
2936                 }
2937                 if (tcp_try_undo_dsack(sk)) {
2938                         tcp_try_keep_open(sk);
2939                         return;
2940                 }
2941                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
2942                 break;
2943         case TCP_CA_Loss:
2944                 tcp_process_loss(sk, flag, num_dupack, rexmit);
2945                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
2946                 if (!(icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open ||
2947                       (*ack_flag & FLAG_LOST_RETRANS)))
2948                         return;
2949                 /* Change state if cwnd is undone or retransmits are lost */
2950                 fallthrough;
2951         default:
2952                 if (tcp_is_reno(tp)) {
2953                         if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2954                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2955                         tcp_add_reno_sack(sk, num_dupack, ece_ack);
2956                 }
2957
2958                 if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder)
2959                         tcp_try_undo_dsack(sk);
2960
2961                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
2962                 if (!tcp_time_to_recover(sk, flag)) {
2963                         tcp_try_to_open(sk, flag);
2964                         return;
2965                 }
2966
2967                 /* MTU probe failure: don't reduce cwnd */
2968                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR &&
2969                     icsk->icsk_mtup.probe_size &&
2970                     tp->snd_una == tp->mtu_probe.probe_seq_start) {
2971                         tcp_mtup_probe_failed(sk);
2972                         /* Restores the reduction we did in tcp_mtup_probe() */
2973                         tp->snd_cwnd++;
2974                         tcp_simple_retransmit(sk);
2975                         return;
2976                 }
2977
2978                 /* Otherwise enter Recovery state */
2979                 tcp_enter_recovery(sk, ece_ack);
2980                 fast_rexmit = 1;
2981         }
2982
2983         if (!tcp_is_rack(sk) && do_lost)
2984                 tcp_update_scoreboard(sk, fast_rexmit);
2985         *rexmit = REXMIT_LOST;
2986 }
2987
2988 static void tcp_update_rtt_min(struct sock *sk, u32 rtt_us, const int flag)
2989 {
2990         u32 wlen = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_rtt_wlen * HZ;
2991         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2992
2993         if ((flag & FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED) && rtt_us > tcp_min_rtt(tp)) {
2994                 /* If the remote keeps returning delayed ACKs, eventually
2995                  * the min filter would pick it up and overestimate the
2996                  * prop. delay when it expires. Skip suspected delayed ACKs.
2997                  */
2998                 return;
2999         }
3000         minmax_running_min(&tp->rtt_min, wlen, tcp_jiffies32,
3001                            rtt_us ? : jiffies_to_usecs(1));
3002 }
3003
3004 static bool tcp_ack_update_rtt(struct sock *sk, const int flag,
3005                                long seq_rtt_us, long sack_rtt_us,
3006                                long ca_rtt_us, struct rate_sample *rs)
3007 {
3008         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3009
3010         /* Prefer RTT measured from ACK's timing to TS-ECR. This is because
3011          * broken middle-boxes or peers may corrupt TS-ECR fields. But
3012          * Karn's algorithm forbids taking RTT if some retransmitted data
3013          * is acked (RFC6298).
3014          */
3015         if (seq_rtt_us < 0)
3016                 seq_rtt_us = sack_rtt_us;
3017
3018         /* RTTM Rule: A TSecr value received in a segment is used to
3019          * update the averaged RTT measurement only if the segment
3020          * acknowledges some new data, i.e., only if it advances the
3021          * left edge of the send window.
3022          * See draft-ietf-tcplw-high-performance-00, section 3.3.
3023          */
3024         if (seq_rtt_us < 0 && tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
3025             flag & FLAG_ACKED) {
3026                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
3027
3028                 if (likely(delta < INT_MAX / (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ))) {
3029                         if (!delta)
3030                                 delta = 1;
3031                         seq_rtt_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
3032                         ca_rtt_us = seq_rtt_us;
3033                 }
3034         }
3035         rs->rtt_us = ca_rtt_us; /* RTT of last (S)ACKed packet (or -1) */
3036         if (seq_rtt_us < 0)
3037                 return false;
3038
3039         /* ca_rtt_us >= 0 is counting on the invariant that ca_rtt_us is
3040          * always taken together with ACK, SACK, or TS-opts. Any negative
3041          * values will be skipped with the seq_rtt_us < 0 check above.
3042          */
3043         tcp_update_rtt_min(sk, ca_rtt_us, flag);
3044         tcp_rtt_estimator(sk, seq_rtt_us);
3045         tcp_set_rto(sk);
3046
3047         /* RFC6298: only reset backoff on valid RTT measurement. */
3048         inet_csk(sk)->icsk_backoff = 0;
3049         return true;
3050 }
3051
3052 /* Compute time elapsed between (last) SYNACK and the ACK completing 3WHS. */
3053 void tcp_synack_rtt_meas(struct sock *sk, struct request_sock *req)
3054 {
3055         struct rate_sample rs;
3056         long rtt_us = -1L;
3057
3058         if (req && !req->num_retrans && tcp_rsk(req)->snt_synack)
3059                 rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tcp_clock_us(), tcp_rsk(req)->snt_synack);
3060
3061         tcp_ack_update_rtt(sk, FLAG_SYN_ACKED, rtt_us, -1L, rtt_us, &rs);
3062 }
3063
3064
3065 static void tcp_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked)
3066 {
3067         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3068
3069         icsk->icsk_ca_ops->cong_avoid(sk, ack, acked);
3070         tcp_sk(sk)->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
3071 }
3072
3073 /* Restart timer after forward progress on connection.
3074  * RFC2988 recommends to restart timer to now+rto.
3075  */
3076 void tcp_rearm_rto(struct sock *sk)
3077 {
3078         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3079         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3080
3081         /* If the retrans timer is currently being used by Fast Open
3082          * for SYN-ACK retrans purpose, stay put.
3083          */
3084         if (rcu_access_pointer(tp->fastopen_rsk))
3085                 return;
3086
3087         if (!tp->packets_out) {
3088                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS);
3089         } else {
3090                 u32 rto = inet_csk(sk)->icsk_rto;
3091                 /* Offset the time elapsed after installing regular RTO */
3092                 if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_REO_TIMEOUT ||
3093                     icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
3094                         s64 delta_us = tcp_rto_delta_us(sk);
3095                         /* delta_us may not be positive if the socket is locked
3096                          * when the retrans timer fires and is rescheduled.
3097                          */
3098                         rto = usecs_to_jiffies(max_t(int, delta_us, 1));
3099                 }
3100                 tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS, rto,
3101                                      TCP_RTO_MAX);
3102         }
3103 }
3104
3105 /* Try to schedule a loss probe; if that doesn't work, then schedule an RTO. */
3106 static void tcp_set_xmit_timer(struct sock *sk)
3107 {
3108         if (!tcp_schedule_loss_probe(sk, true))
3109                 tcp_rearm_rto(sk);
3110 }
3111
3112 /* If we get here, the whole TSO packet has not been acked. */
3113 static u32 tcp_tso_acked(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3114 {
3115         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3116         u32 packets_acked;
3117
3118         BUG_ON(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una));
3119
3120         packets_acked = tcp_skb_pcount(skb);
3121         if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3122                 return 0;
3123         packets_acked -= tcp_skb_pcount(skb);
3124
3125         if (packets_acked) {
3126                 BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) == 0);
3127                 BUG_ON(!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq));
3128         }
3129
3130         return packets_acked;
3131 }
3132
3133 static void tcp_ack_tstamp(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
3134                            u32 prior_snd_una)
3135 {
3136         const struct skb_shared_info *shinfo;
3137
3138         /* Avoid cache line misses to get skb_shinfo() and shinfo->tx_flags */
3139         if (likely(!TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack))
3140                 return;
3141
3142         shinfo = skb_shinfo(skb);
3143         if (!before(shinfo->tskey, prior_snd_una) &&
3144             before(shinfo->tskey, tcp_sk(sk)->snd_una)) {
3145                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3146                         __skb_tstamp_tx(skb, NULL, sk, SCM_TSTAMP_ACK);
3147                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3148         }
3149 }
3150
3151 /* Remove acknowledged frames from the retransmission queue. If our packet
3152  * is before the ack sequence we can discard it as it's confirmed to have
3153  * arrived at the other end.
3154  */
3155 static int tcp_clean_rtx_queue(struct sock *sk, u32 prior_fack,
3156                                u32 prior_snd_una,
3157                                struct tcp_sacktag_state *sack, bool ece_ack)
3158 {
3159         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3160         u64 first_ackt, last_ackt;
3161         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3162         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
3163         u32 reord = tp->snd_nxt; /* lowest acked un-retx un-sacked seq */
3164         struct sk_buff *skb, *next;
3165         bool fully_acked = true;
3166         long sack_rtt_us = -1L;
3167         long seq_rtt_us = -1L;
3168         long ca_rtt_us = -1L;
3169         u32 pkts_acked = 0;
3170         u32 last_in_flight = 0;
3171         bool rtt_update;
3172         int flag = 0;
3173
3174         first_ackt = 0;
3175
3176         for (skb = skb_rb_first(&sk->tcp_rtx_queue); skb; skb = next) {
3177                 struct tcp_skb_cb *scb = TCP_SKB_CB(skb);
3178                 const u32 start_seq = scb->seq;
3179                 u8 sacked = scb->sacked;
3180                 u32 acked_pcount;
3181
3182                 /* Determine how many packets and what bytes were acked, tso and else */
3183                 if (after(scb->end_seq, tp->snd_una)) {
3184                         if (tcp_skb_pcount(skb) == 1 ||
3185                             !after(tp->snd_una, scb->seq))
3186                                 break;
3187
3188                         acked_pcount = tcp_tso_acked(sk, skb);
3189                         if (!acked_pcount)
3190                                 break;
3191                         fully_acked = false;
3192                 } else {
3193                         acked_pcount = tcp_skb_pcount(skb);
3194                 }
3195
3196                 if (unlikely(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
3197                         if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
3198                                 tp->retrans_out -= acked_pcount;
3199                         flag |= FLAG_RETRANS_DATA_ACKED;
3200                 } else if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
3201                         last_ackt = tcp_skb_timestamp_us(skb);
3202                         WARN_ON_ONCE(last_ackt == 0);
3203                         if (!first_ackt)
3204                                 first_ackt = last_ackt;
3205
3206                         last_in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight;
3207                         if (before(start_seq, reord))
3208                                 reord = start_seq;
3209                         if (!after(scb->end_seq, tp->high_seq))
3210                                 flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3211                 }
3212
3213                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) {
3214                         tp->sacked_out -= acked_pcount;
3215                 } else if (tcp_is_sack(tp)) {
3216                         tcp_count_delivered(tp, acked_pcount, ece_ack);
3217                         if (!tcp_skb_spurious_retrans(tp, skb))
3218                                 tcp_rack_advance(tp, sacked, scb->end_seq,
3219                                                  tcp_skb_timestamp_us(skb));
3220                 }
3221                 if (sacked & TCPCB_LOST)
3222                         tp->lost_out -= acked_pcount;
3223
3224                 tp->packets_out -= acked_pcount;
3225                 pkts_acked += acked_pcount;
3226                 tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, sack->rate);
3227
3228                 /* Initial outgoing SYN's get put onto the write_queue
3229                  * just like anything else we transmit.  It is not
3230                  * true data, and if we misinform our callers that
3231                  * this ACK acks real data, we will erroneously exit
3232                  * connection startup slow start one packet too
3233                  * quickly.  This is severely frowned upon behavior.
3234                  */
3235                 if (likely(!(scb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
3236                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
3237                 } else {
3238                         flag |= FLAG_SYN_ACKED;
3239                         tp->retrans_stamp = 0;
3240                 }
3241
3242                 if (!fully_acked)
3243                         break;
3244
3245                 tcp_ack_tstamp(sk, skb, prior_snd_una);
3246
3247                 next = skb_rb_next(skb);
3248                 if (unlikely(skb == tp->retransmit_skb_hint))
3249                         tp->retransmit_skb_hint = NULL;
3250                 if (unlikely(skb == tp->lost_skb_hint))
3251                         tp->lost_skb_hint = NULL;
3252                 tcp_highest_sack_replace(sk, skb, next);
3253                 tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3254         }
3255
3256         if (!skb)
3257                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3258
3259         if (likely(between(tp->snd_up, prior_snd_una, tp->snd_una)))
3260                 tp->snd_up = tp->snd_una;
3261
3262         if (skb) {
3263                 tcp_ack_tstamp(sk, skb, prior_snd_una);
3264                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
3265                         flag |= FLAG_SACK_RENEGING;
3266         }
3267
3268         if (likely(first_ackt) && !(flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)) {
3269                 seq_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, first_ackt);
3270                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, last_ackt);
3271
3272                 if (pkts_acked == 1 && last_in_flight < tp->mss_cache &&
3273                     last_in_flight && !prior_sacked && fully_acked &&
3274                     sack->rate->prior_delivered + 1 == tp->delivered &&
3275                     !(flag & (FLAG_CA_ALERT | FLAG_SYN_ACKED))) {
3276                         /* Conservatively mark a delayed ACK. It's typically
3277                          * from a lone runt packet over the round trip to
3278                          * a receiver w/o out-of-order or CE events.
3279                          */
3280                         flag |= FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED;
3281                 }
3282         }
3283         if (sack->first_sackt) {
3284                 sack_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->first_sackt);
3285                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->last_sackt);
3286         }
3287         rtt_update = tcp_ack_update_rtt(sk, flag, seq_rtt_us, sack_rtt_us,
3288                                         ca_rtt_us, sack->rate);
3289
3290         if (flag & FLAG_ACKED) {
3291                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3292                 if (unlikely(icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3293                              !after(tp->mtu_probe.probe_seq_end, tp->snd_una))) {
3294                         tcp_mtup_probe_success(sk);
3295                 }
3296
3297                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3298                         tcp_remove_reno_sacks(sk, pkts_acked, ece_ack);
3299
3300                         /* If any of the cumulatively ACKed segments was
3301                          * retransmitted, non-SACK case cannot confirm that
3302                          * progress was due to original transmission due to
3303                          * lack of TCPCB_SACKED_ACKED bits even if some of
3304                          * the packets may have been never retransmitted.
3305                          */
3306                         if (flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)
3307                                 flag &= ~FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3308                 } else {
3309                         int delta;
3310
3311                         /* Non-retransmitted hole got filled? That's reordering */
3312                         if (before(reord, prior_fack))
3313                                 tcp_check_sack_reordering(sk, reord, 0);
3314
3315                         delta = prior_sacked - tp->sacked_out;
3316                         tp->lost_cnt_hint -= min(tp->lost_cnt_hint, delta);
3317                 }
3318         } else if (skb && rtt_update && sack_rtt_us >= 0 &&
3319                    sack_rtt_us > tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp,
3320                                                     tcp_skb_timestamp_us(skb))) {
3321                 /* Do not re-arm RTO if the sack RTT is measured from data sent
3322                  * after when the head was last (re)transmitted. Otherwise the
3323                  * timeout may continue to extend in loss recovery.
3324                  */
3325                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3326         }
3327
3328         if (icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked) {
3329                 struct ack_sample sample = { .pkts_acked = pkts_acked,
3330                                              .rtt_us = sack->rate->rtt_us,
3331                                              .in_flight = last_in_flight };
3332
3333                 icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked(sk, &sample);
3334         }
3335
3336 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3337         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
3338         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
3339         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
3340         if (!tp->packets_out && tcp_is_sack(tp)) {
3341                 icsk = inet_csk(sk);
3342                 if (tp->lost_out) {
3343                         pr_debug("Leak l=%u %d\n",
3344                                  tp->lost_out, icsk->icsk_ca_state);
3345                         tp->lost_out = 0;
3346                 }
3347                 if (tp->sacked_out) {
3348                         pr_debug("Leak s=%u %d\n",
3349                                  tp->sacked_out, icsk->icsk_ca_state);
3350                         tp->sacked_out = 0;
3351                 }
3352                 if (tp->retrans_out) {
3353                         pr_debug("Leak r=%u %d\n",
3354                                  tp->retrans_out, icsk->icsk_ca_state);
3355                         tp->retrans_out = 0;
3356                 }
3357         }
3358 #endif
3359         return flag;
3360 }
3361
3362 static void tcp_ack_probe(struct sock *sk)
3363 {
3364         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3365         struct sk_buff *head = tcp_send_head(sk);
3366         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3367
3368         /* Was it a usable window open? */
3369         if (!head)
3370                 return;
3371         if (!after(TCP_SKB_CB(head)->end_seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3372                 icsk->icsk_backoff = 0;
3373                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0);
3374                 /* Socket must be waked up by subsequent tcp_data_snd_check().
3375                  * This function is not for random using!
3376                  */
3377         } else {
3378                 unsigned long when = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
3379
3380                 tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3381                                      when, TCP_RTO_MAX);
3382         }
3383 }
3384
3385 static inline bool tcp_ack_is_dubious(const struct sock *sk, const int flag)
3386 {
3387         return !(flag & FLAG_NOT_DUP) || (flag & FLAG_CA_ALERT) ||
3388                 inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open;
3389 }
3390
3391 /* Decide wheather to run the increase function of congestion control. */
3392 static inline bool tcp_may_raise_cwnd(const struct sock *sk, const int flag)
3393 {
3394         /* If reordering is high then always grow cwnd whenever data is
3395          * delivered regardless of its ordering. Otherwise stay conservative
3396          * and only grow cwnd on in-order delivery (RFC5681). A stretched ACK w/
3397          * new SACK or ECE mark may first advance cwnd here and later reduce
3398          * cwnd in tcp_fastretrans_alert() based on more states.
3399          */
3400         if (tcp_sk(sk)->reordering > sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_reordering)
3401                 return flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS;
3402
3403         return flag & FLAG_DATA_ACKED;
3404 }
3405
3406 /* The "ultimate" congestion control function that aims to replace the rigid
3407  * cwnd increase and decrease control (tcp_cong_avoid,tcp_*cwnd_reduction).
3408  * It's called toward the end of processing an ACK with precise rate
3409  * information. All transmission or retransmission are delayed afterwards.
3410  */
3411 static void tcp_cong_control(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked_sacked,
3412                              int flag, const struct rate_sample *rs)
3413 {
3414         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3415
3416         if (icsk->icsk_ca_ops->cong_control) {
3417                 icsk->icsk_ca_ops->cong_control(sk, rs);
3418                 return;
3419         }
3420
3421         if (tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
3422                 /* Reduce cwnd if state mandates */
3423                 tcp_cwnd_reduction(sk, acked_sacked, flag);
3424         } else if (tcp_may_raise_cwnd(sk, flag)) {
3425                 /* Advance cwnd if state allows */
3426                 tcp_cong_avoid(sk, ack, acked_sacked);
3427         }
3428         tcp_update_pacing_rate(sk);
3429 }
3430
3431 /* Check that window update is acceptable.
3432  * The function assumes that snd_una<=ack<=snd_next.
3433  */
3434 static inline bool tcp_may_update_window(const struct tcp_sock *tp,
3435                                         const u32 ack, const u32 ack_seq,
3436                                         const u32 nwin)
3437 {
3438         return  after(ack, tp->snd_una) ||
3439                 after(ack_seq, tp->snd_wl1) ||
3440                 (ack_seq == tp->snd_wl1 && nwin > tp->snd_wnd);
3441 }
3442
3443 /* If we update tp->snd_una, also update tp->bytes_acked */
3444 static void tcp_snd_una_update(struct tcp_sock *tp, u32 ack)
3445 {
3446         u32 delta = ack - tp->snd_una;
3447
3448         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3449         tp->bytes_acked += delta;
3450         tp->snd_una = ack;
3451 }
3452
3453 /* If we update tp->rcv_nxt, also update tp->bytes_received */
3454 static void tcp_rcv_nxt_update(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3455 {
3456         u32 delta = seq - tp->rcv_nxt;
3457
3458         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3459         tp->bytes_received += delta;
3460         WRITE_ONCE(tp->rcv_nxt, seq);
3461 }
3462
3463 /* Update our send window.
3464  *
3465  * Window update algorithm, described in RFC793/RFC1122 (used in linux-2.2
3466  * and in FreeBSD. NetBSD's one is even worse.) is wrong.
3467  */
3468 static int tcp_ack_update_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, u32 ack,
3469                                  u32 ack_seq)
3470 {
3471         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3472         int flag = 0;
3473         u32 nwin = ntohs(tcp_hdr(skb)->window);
3474
3475         if (likely(!tcp_hdr(skb)->syn))
3476                 nwin <<= tp->rx_opt.snd_wscale;
3477
3478         if (tcp_may_update_window(tp, ack, ack_seq, nwin)) {
3479                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3480                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3481
3482                 if (tp->snd_wnd != nwin) {
3483                         tp->snd_wnd = nwin;
3484
3485                         /* Note, it is the only place, where
3486                          * fast path is recovered for sending TCP.
3487                          */
3488                         tp->pred_flags = 0;
3489                         tcp_fast_path_check(sk);
3490
3491                         if (!tcp_write_queue_empty(sk))
3492                                 tcp_slow_start_after_idle_check(sk);
3493
3494                         if (nwin > tp->max_window) {
3495                                 tp->max_window = nwin;
3496                                 tcp_sync_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie);
3497                         }
3498                 }
3499         }
3500
3501         tcp_snd_una_update(tp, ack);
3502
3503         return flag;
3504 }
3505
3506 static bool __tcp_oow_rate_limited(struct net *net, int mib_idx,
3507                                    u32 *last_oow_ack_time)
3508 {
3509         if (*last_oow_ack_time) {
3510                 s32 elapsed = (s32)(tcp_jiffies32 - *last_oow_ack_time);
3511
3512                 if (0 <= elapsed && elapsed < net->ipv4.sysctl_tcp_invalid_ratelimit) {
3513                         NET_INC_STATS(net, mib_idx);
3514                         return true;    /* rate-limited: don't send yet! */
3515                 }
3516         }
3517
3518         *last_oow_ack_time = tcp_jiffies32;
3519
3520         return false;   /* not rate-limited: go ahead, send dupack now! */
3521 }
3522
3523 /* Return true if we're currently rate-limiting out-of-window ACKs and
3524  * thus shouldn't send a dupack right now. We rate-limit dupacks in
3525  * response to out-of-window SYNs or ACKs to mitigate ACK loops or DoS
3526  * attacks that send repeated SYNs or ACKs for the same connection. To
3527  * do this, we do not send a duplicate SYNACK or ACK if the remote
3528  * endpoint is sending out-of-window SYNs or pure ACKs at a high rate.
3529  */
3530 bool tcp_oow_rate_limited(struct net *net, const struct sk_buff *skb,
3531                           int mib_idx, u32 *last_oow_ack_time)
3532 {
3533         /* Data packets without SYNs are not likely part of an ACK loop. */
3534         if ((TCP_SKB_CB(skb)->seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) &&
3535             !tcp_hdr(skb)->syn)
3536                 return false;
3537
3538         return __tcp_oow_rate_limited(net, mib_idx, last_oow_ack_time);
3539 }
3540
3541 /* RFC 5961 7 [ACK Throttling] */
3542 static void tcp_send_challenge_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3543 {
3544         /* unprotected vars, we dont care of overwrites */
3545         static u32 challenge_timestamp;
3546         static unsigned int challenge_count;
3547         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3548         struct net *net = sock_net(sk);
3549         u32 count, now;
3550
3551         /* First check our per-socket dupack rate limit. */
3552         if (__tcp_oow_rate_limited(net,
3553                                    LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDCHALLENGE,
3554                                    &tp->last_oow_ack_time))
3555                 return;
3556
3557         /* Then check host-wide RFC 5961 rate limit. */
3558         now = jiffies / HZ;
3559         if (now != challenge_timestamp) {
3560                 u32 ack_limit = net->ipv4.sysctl_tcp_challenge_ack_limit;
3561                 u32 half = (ack_limit + 1) >> 1;
3562
3563                 challenge_timestamp = now;
3564                 WRITE_ONCE(challenge_count, half + prandom_u32_max(ack_limit));
3565         }
3566         count = READ_ONCE(challenge_count);
3567         if (count > 0) {
3568                 WRITE_ONCE(challenge_count, count - 1);
3569                 NET_INC_STATS(net, LINUX_MIB_TCPCHALLENGEACK);
3570                 tcp_send_ack(sk);
3571         }
3572 }
3573
3574 static void tcp_store_ts_recent(struct tcp_sock *tp)
3575 {
3576         tp->rx_opt.ts_recent = tp->rx_opt.rcv_tsval;
3577         tp->rx_opt.ts_recent_stamp = ktime_get_seconds();
3578 }
3579
3580 static void tcp_replace_ts_recent(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3581 {
3582         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && !after(seq, tp->rcv_wup)) {
3583                 /* PAWS bug workaround wrt. ACK frames, the PAWS discard
3584                  * extra check below makes sure this can only happen
3585                  * for pure ACK frames.  -DaveM
3586                  *
3587                  * Not only, also it occurs for expired timestamps.
3588                  */
3589
3590                 if (tcp_paws_check(&tp->rx_opt, 0))
3591                         tcp_store_ts_recent(tp);
3592         }
3593 }
3594
3595 /* This routine deals with acks during a TLP episode and ends an episode by
3596  * resetting tlp_high_seq. Ref: TLP algorithm in draft-ietf-tcpm-rack
3597  */
3598 static void tcp_process_tlp_ack(struct sock *sk, u32 ack, int flag)
3599 {
3600         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3601
3602         if (before(ack, tp->tlp_high_seq))
3603                 return;
3604
3605         if (!tp->tlp_retrans) {
3606                 /* TLP of new data has been acknowledged */
3607                 tp->tlp_high_seq = 0;
3608         } else if (flag & FLAG_DSACKING_ACK) {
3609                 /* This DSACK means original and TLP probe arrived; no loss */
3610                 tp->tlp_high_seq = 0;
3611         } else if (after(ack, tp->tlp_high_seq)) {
3612                 /* ACK advances: there was a loss, so reduce cwnd. Reset
3613                  * tlp_high_seq in tcp_init_cwnd_reduction()
3614                  */
3615                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
3616                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
3617                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
3618                 tcp_try_keep_open(sk);
3619                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
3620                                 LINUX_MIB_TCPLOSSPROBERECOVERY);
3621         } else if (!(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED |
3622                              FLAG_NOT_DUP | FLAG_DATA_SACKED))) {
3623                 /* Pure dupack: original and TLP probe arrived; no loss */
3624                 tp->tlp_high_seq = 0;
3625         }
3626 }
3627
3628 static inline void tcp_in_ack_event(struct sock *sk, u32 flags)
3629 {
3630         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3631
3632         if (icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event)
3633                 icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event(sk, flags);
3634 }
3635
3636 /* Congestion control has updated the cwnd already. So if we're in
3637  * loss recovery then now we do any new sends (for FRTO) or
3638  * retransmits (for CA_Loss or CA_recovery) that make sense.
3639  */
3640 static void tcp_xmit_recovery(struct sock *sk, int rexmit)
3641 {
3642         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3643
3644         if (rexmit == REXMIT_NONE || sk->sk_state == TCP_SYN_SENT)
3645                 return;
3646
3647         if (unlikely(rexmit == REXMIT_NEW)) {
3648                 __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk),
3649                                           TCP_NAGLE_OFF);
3650                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq))
3651                         return;
3652                 tp->frto = 0;
3653         }
3654         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3655 }
3656
3657 /* Returns the number of packets newly acked or sacked by the current ACK */
3658 static u32 tcp_newly_delivered(struct sock *sk, u32 prior_delivered, int flag)
3659 {
3660         const struct net *net = sock_net(sk);
3661         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3662         u32 delivered;
3663
3664         delivered = tp->delivered - prior_delivered;
3665         NET_ADD_STATS(net, LINUX_MIB_TCPDELIVERED, delivered);
3666         if (flag & FLAG_ECE)
3667                 NET_ADD_STATS(net, LINUX_MIB_TCPDELIVEREDCE, delivered);
3668
3669         return delivered;
3670 }
3671
3672 /* This routine deals with incoming acks, but not outgoing ones. */
3673 static int tcp_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int flag)
3674 {
3675         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3676         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3677         struct tcp_sacktag_state sack_state;
3678         struct rate_sample rs = { .prior_delivered = 0 };
3679         u32 prior_snd_una = tp->snd_una;
3680         bool is_sack_reneg = tp->is_sack_reneg;
3681         u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3682         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3683         int num_dupack = 0;
3684         int prior_packets = tp->packets_out;
3685         u32 delivered = tp->delivered;
3686         u32 lost = tp->lost;
3687         int rexmit = REXMIT_NONE; /* Flag to (re)transmit to recover losses */
3688         u32 prior_fack;
3689
3690         sack_state.first_sackt = 0;
3691         sack_state.rate = &rs;
3692         sack_state.sack_delivered = 0;
3693
3694         /* We very likely will need to access rtx queue. */
3695         prefetch(sk->tcp_rtx_queue.rb_node);
3696
3697         /* If the ack is older than previous acks
3698          * then we can probably ignore it.
3699          */
3700         if (before(ack, prior_snd_una)) {
3701                 /* RFC 5961 5.2 [Blind Data Injection Attack].[Mitigation] */
3702                 if (before(ack, prior_snd_una - tp->max_window)) {
3703                         if (!(flag & FLAG_NO_CHALLENGE_ACK))
3704                                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
3705                         return -1;
3706                 }
3707                 goto old_ack;
3708         }
3709
3710         /* If the ack includes data we haven't sent yet, discard
3711          * this segment (RFC793 Section 3.9).
3712          */
3713         if (after(ack, tp->snd_nxt))
3714                 return -1;
3715
3716         if (after(ack, prior_snd_una)) {
3717                 flag |= FLAG_SND_UNA_ADVANCED;
3718                 icsk->icsk_retransmits = 0;
3719
3720 #if IS_ENABLED(CONFIG_TLS_DEVICE)
3721                 if (static_branch_unlikely(&clean_acked_data_enabled.key))
3722                         if (icsk->icsk_clean_acked)
3723                                 icsk->icsk_clean_acked(sk, ack);
3724 #endif
3725         }
3726
3727         prior_fack = tcp_is_sack(tp) ? tcp_highest_sack_seq(tp) : tp->snd_una;
3728         rs.prior_in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
3729
3730         /* ts_recent update must be made after we are sure that the packet
3731          * is in window.
3732          */
3733         if (flag & FLAG_UPDATE_TS_RECENT)
3734                 tcp_replace_ts_recent(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
3735
3736         if ((flag & (FLAG_SLOWPATH | FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) ==
3737             FLAG_SND_UNA_ADVANCED) {
3738                 /* Window is constant, pure forward advance.
3739                  * No more checks are required.
3740                  * Note, we use the fact that SND.UNA>=SND.WL2.
3741                  */
3742                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3743                 tcp_snd_una_update(tp, ack);
3744                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3745
3746                 tcp_in_ack_event(sk, CA_ACK_WIN_UPDATE);
3747
3748                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPACKS);
3749         } else {
3750                 u32 ack_ev_flags = CA_ACK_SLOWPATH;
3751
3752                 if (ack_seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
3753                         flag |= FLAG_DATA;
3754                 else
3755                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPUREACKS);
3756
3757                 flag |= tcp_ack_update_window(sk, skb, ack, ack_seq);
3758
3759                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked)
3760                         flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3761                                                         &sack_state);
3762
3763                 if (tcp_ecn_rcv_ecn_echo(tp, tcp_hdr(skb))) {
3764                         flag |= FLAG_ECE;
3765                         ack_ev_flags |= CA_ACK_ECE;
3766                 }
3767
3768                 if (sack_state.sack_delivered)
3769                         tcp_count_delivered(tp, sack_state.sack_delivered,
3770                                             flag & FLAG_ECE);
3771
3772                 if (flag & FLAG_WIN_UPDATE)
3773                         ack_ev_flags |= CA_ACK_WIN_UPDATE;
3774
3775                 tcp_in_ack_event(sk, ack_ev_flags);
3776         }
3777
3778         /* This is a deviation from RFC3168 since it states that:
3779          * "When the TCP data sender is ready to set the CWR bit after reducing
3780          * the congestion window, it SHOULD set the CWR bit only on the first
3781          * new data packet that it transmits."
3782          * We accept CWR on pure ACKs to be more robust
3783          * with widely-deployed TCP implementations that do this.
3784          */
3785         tcp_ecn_accept_cwr(sk, skb);
3786
3787         /* We passed data and got it acked, remove any soft error
3788          * log. Something worked...
3789          */
3790         sk->sk_err_soft = 0;
3791         icsk->icsk_probes_out = 0;
3792         tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3793         if (!prior_packets)
3794                 goto no_queue;
3795
3796         /* See if we can take anything off of the retransmit queue. */
3797         flag |= tcp_clean_rtx_queue(sk, prior_fack, prior_snd_una, &sack_state,
3798                                     flag & FLAG_ECE);
3799
3800         tcp_rack_update_reo_wnd(sk, &rs);
3801
3802         if (tp->tlp_high_seq)
3803                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3804         /* If needed, reset TLP/RTO timer; RACK may later override this. */
3805         if (flag & FLAG_SET_XMIT_TIMER)
3806                 tcp_set_xmit_timer(sk);
3807
3808         if (tcp_ack_is_dubious(sk, flag)) {
3809                 if (!(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED | FLAG_NOT_DUP))) {
3810                         num_dupack = 1;
3811                         /* Consider if pure acks were aggregated in tcp_add_backlog() */
3812                         if (!(flag & FLAG_DATA))
3813                                 num_dupack = max_t(u16, 1, skb_shinfo(skb)->gso_segs);
3814                 }
3815                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, num_dupack, &flag,
3816                                       &rexmit);
3817         }
3818
3819         if ((flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) || !(flag & FLAG_NOT_DUP))
3820                 sk_dst_confirm(sk);
3821
3822         delivered = tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3823         lost = tp->lost - lost;                 /* freshly marked lost */
3824         rs.is_ack_delayed = !!(flag & FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED);
3825         tcp_rate_gen(sk, delivered, lost, is_sack_reneg, sack_state.rate);
3826         tcp_cong_control(sk, ack, delivered, flag, sack_state.rate);
3827         tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3828         return 1;
3829
3830 no_queue:
3831         /* If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction. */
3832         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK) {
3833                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, num_dupack, &flag,
3834                                       &rexmit);
3835                 tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3836         }
3837         /* If this ack opens up a zero window, clear backoff.  It was
3838          * being used to time the probes, and is probably far higher than
3839          * it needs to be for normal retransmission.
3840          */
3841         tcp_ack_probe(sk);
3842
3843         if (tp->tlp_high_seq)
3844                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3845         return 1;
3846
3847 old_ack:
3848         /* If data was SACKed, tag it and see if we should send more data.
3849          * If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction.
3850          */
3851         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked) {
3852                 flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3853                                                 &sack_state);
3854                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, num_dupack, &flag,
3855                                       &rexmit);
3856                 tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3857                 tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3858         }
3859
3860         return 0;
3861 }
3862
3863 static void tcp_parse_fastopen_option(int len, const unsigned char *cookie,
3864                                       bool syn, struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3865                                       bool exp_opt)
3866 {
3867         /* Valid only in SYN or SYN-ACK with an even length.  */
3868         if (!foc || !syn || len < 0 || (len & 1))
3869                 return;
3870
3871         if (len >= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MIN &&
3872             len <= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MAX)
3873                 memcpy(foc->val, cookie, len);
3874         else if (len != 0)
3875                 len = -1;
3876         foc->len = len;
3877         foc->exp = exp_opt;
3878 }
3879
3880 static bool smc_parse_options(const struct tcphdr *th,
3881                               struct tcp_options_received *opt_rx,
3882                               const unsigned char *ptr,
3883                               int opsize)
3884 {
3885 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
3886         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
3887                 if (th->syn && !(opsize & 1) &&
3888                     opsize >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE &&
3889                     get_unaligned_be32(ptr) == TCPOPT_SMC_MAGIC) {
3890                         opt_rx->smc_ok = 1;
3891                         return true;
3892                 }
3893         }
3894 #endif
3895         return false;
3896 }
3897
3898 /* Try to parse the MSS option from the TCP header. Return 0 on failure, clamped
3899  * value on success.
3900  */
3901 static u16 tcp_parse_mss_option(const struct tcphdr *th, u16 user_mss)
3902 {
3903         const unsigned char *ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
3904         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
3905         u16 mss = 0;
3906
3907         while (length > 0) {
3908                 int opcode = *ptr++;
3909                 int opsize;
3910
3911                 switch (opcode) {
3912                 case TCPOPT_EOL:
3913                         return mss;
3914                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
3915                         length--;
3916                         continue;
3917                 default:
3918                         if (length < 2)
3919                                 return mss;
3920                         opsize = *ptr++;
3921                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
3922                                 return mss;
3923                         if (opsize > length)
3924                                 return mss;     /* fail on partial options */
3925                         if (opcode == TCPOPT_MSS && opsize == TCPOLEN_MSS) {
3926                                 u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
3927
3928                                 if (in_mss) {
3929                                         if (user_mss && user_mss < in_mss)
3930                                                 in_mss = user_mss;
3931                                         mss = in_mss;
3932                                 }
3933                         }
3934                         ptr += opsize - 2;
3935                         length -= opsize;
3936                 }
3937         }
3938         return mss;
3939 }
3940
3941 /* Look for tcp options. Normally only called on SYN and SYNACK packets.
3942  * But, this can also be called on packets in the established flow when
3943  * the fast version below fails.
3944  */
3945 void tcp_parse_options(const struct net *net,
3946                        const struct sk_buff *skb,
3947                        struct tcp_options_received *opt_rx, int estab,
3948                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
3949 {
3950         const unsigned char *ptr;
3951         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3952         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
3953
3954         ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
3955         opt_rx->saw_tstamp = 0;
3956         opt_rx->saw_unknown = 0;
3957
3958         while (length > 0) {
3959                 int opcode = *ptr++;
3960                 int opsize;
3961
3962                 switch (opcode) {
3963                 case TCPOPT_EOL:
3964                         return;
3965                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
3966                         length--;
3967                         continue;
3968                 default:
3969                         if (length < 2)
3970                                 return;
3971                         opsize = *ptr++;
3972                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
3973                                 return;
3974                         if (opsize > length)
3975                                 return; /* don't parse partial options */
3976                         switch (opcode) {
3977                         case TCPOPT_MSS:
3978                                 if (opsize == TCPOLEN_MSS && th->syn && !estab) {
3979                                         u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
3980                                         if (in_mss) {
3981                                                 if (opt_rx->user_mss &&
3982                                                     opt_rx->user_mss < in_mss)
3983                                                         in_mss = opt_rx->user_mss;
3984                                                 opt_rx->mss_clamp = in_mss;
3985                                         }
3986                                 }
3987                                 break;
3988                         case TCPOPT_WINDOW:
3989                                 if (opsize == TCPOLEN_WINDOW && th->syn &&
3990                                     !estab && net->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling) {
3991                                         __u8 snd_wscale = *(__u8 *)ptr;
3992                                         opt_rx->wscale_ok = 1;
3993                                         if (snd_wscale > TCP_MAX_WSCALE) {
3994                                                 net_info_ratelimited("%s: Illegal window scaling value %d > %u received\n",
3995                                                                      __func__,
3996                                                                      snd_wscale,
3997                                                                      TCP_MAX_WSCALE);
3998                                                 snd_wscale = TCP_MAX_WSCALE;
3999                                         }
4000                                         opt_rx->snd_wscale = snd_wscale;
4001                                 }
4002                                 break;
4003                         case TCPOPT_TIMESTAMP:
4004                                 if ((opsize == TCPOLEN_TIMESTAMP) &&
4005                                     ((estab && opt_rx->tstamp_ok) ||
4006                                      (!estab && net->ipv4.sysctl_tcp_timestamps))) {
4007                                         opt_rx->saw_tstamp = 1;
4008                                         opt_rx->rcv_tsval = get_unaligned_be32(ptr);
4009                                         opt_rx->rcv_tsecr = get_unaligned_be32(ptr + 4);
4010                                 }
4011                                 break;
4012                         case TCPOPT_SACK_PERM:
4013                                 if (opsize == TCPOLEN_SACK_PERM && th->syn &&
4014                                     !estab && net->ipv4.sysctl_tcp_sack) {
4015                                         opt_rx->sack_ok = TCP_SACK_SEEN;
4016                                         tcp_sack_reset(opt_rx);
4017                                 }
4018                                 break;
4019
4020                         case TCPOPT_SACK:
4021                                 if ((opsize >= (TCPOLEN_SACK_BASE + TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)) &&
4022                                    !((opsize - TCPOLEN_SACK_BASE) % TCPOLEN_SACK_PERBLOCK) &&
4023                                    opt_rx->sack_ok) {
4024                                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = (ptr - 2) - (unsigned char *)th;
4025                                 }
4026                                 break;
4027 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
4028                         case TCPOPT_MD5SIG:
4029                                 /*
4030                                  * The MD5 Hash has already been
4031                                  * checked (see tcp_v{4,6}_do_rcv()).
4032                                  */
4033                                 break;
4034 #endif
4035                         case TCPOPT_FASTOPEN:
4036                                 tcp_parse_fastopen_option(
4037                                         opsize - TCPOLEN_FASTOPEN_BASE,
4038                                         ptr, th->syn, foc, false);
4039                                 break;
4040
4041                         case TCPOPT_EXP:
4042                                 /* Fast Open option shares code 254 using a
4043                                  * 16 bits magic number.
4044                                  */
4045                                 if (opsize >= TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE &&
4046                                     get_unaligned_be16(ptr) ==
4047                                     TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC) {
4048                                         tcp_parse_fastopen_option(opsize -
4049                                                 TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE,
4050                                                 ptr + 2, th->syn, foc, true);
4051                                         break;
4052                                 }
4053
4054                                 if (smc_parse_options(th, opt_rx, ptr, opsize))
4055                                         break;
4056
4057                                 opt_rx->saw_unknown = 1;
4058                                 break;
4059
4060                         default:
4061                                 opt_rx->saw_unknown = 1;
4062                         }
4063                         ptr += opsize-2;
4064                         length -= opsize;
4065                 }
4066         }
4067 }
4068 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_options);
4069
4070 static bool tcp_parse_aligned_timestamp(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
4071 {
4072         const __be32 *ptr = (const __be32 *)(th + 1);
4073
4074         if (*ptr == htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16)
4075                           | (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) | TCPOLEN_TIMESTAMP)) {
4076                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 1;
4077                 ++ptr;
4078                 tp->rx_opt.rcv_tsval = ntohl(*ptr);
4079                 ++ptr;
4080                 if (*ptr)
4081                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = ntohl(*ptr) - tp->tsoffset;
4082                 else
4083                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = 0;
4084                 return true;
4085         }
4086         return false;
4087 }
4088
4089 /* Fast parse options. This hopes to only see timestamps.
4090  * If it is wrong it falls back on tcp_parse_options().
4091  */
4092 static bool tcp_fast_parse_options(const struct net *net,
4093                                    const struct sk_buff *skb,
4094                                    const struct tcphdr *th, struct tcp_sock *tp)
4095 {
4096         /* In the spirit of fast parsing, compare doff directly to constant
4097          * values.  Because equality is used, short doff can be ignored here.
4098          */
4099         if (th->doff == (sizeof(*th) / 4)) {
4100                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
4101                 return false;
4102         } else if (tp->rx_opt.tstamp_ok &&
4103                    th->doff == ((sizeof(*th) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) / 4)) {
4104                 if (tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
4105                         return true;
4106         }
4107
4108         tcp_parse_options(net, skb, &tp->rx_opt, 1, NULL);
4109         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
4110                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
4111
4112         return true;
4113 }
4114
4115 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
4116 /*
4117  * Parse MD5 Signature option
4118  */
4119 const u8 *tcp_parse_md5sig_option(const struct tcphdr *th)
4120 {
4121         int length = (th->doff << 2) - sizeof(*th);
4122         const u8 *ptr = (const u8 *)(th + 1);
4123
4124         /* If not enough data remaining, we can short cut */
4125         while (length >= TCPOLEN_MD5SIG) {
4126                 int opcode = *ptr++;
4127                 int opsize;
4128
4129                 switch (opcode) {
4130                 case TCPOPT_EOL:
4131                         return NULL;
4132                 case TCPOPT_NOP:
4133                         length--;
4134                         continue;
4135                 default:
4136                         opsize = *ptr++;
4137                         if (opsize < 2 || opsize > length)
4138                                 return NULL;
4139                         if (opcode == TCPOPT_MD5SIG)
4140                                 return opsize == TCPOLEN_MD5SIG ? ptr : NULL;
4141                 }
4142                 ptr += opsize - 2;
4143                 length -= opsize;
4144         }
4145         return NULL;
4146 }
4147 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_md5sig_option);
4148 #endif
4149
4150 /* Sorry, PAWS as specified is broken wrt. pure-ACKs -DaveM
4151  *
4152  * It is not fatal. If this ACK does _not_ change critical state (seqs, window)
4153  * it can pass through stack. So, the following predicate verifies that
4154  * this segment is not used for anything but congestion avoidance or
4155  * fast retransmit. Moreover, we even are able to eliminate most of such
4156  * second order effects, if we apply some small "replay" window (~RTO)
4157  * to timestamp space.
4158  *
4159  * All these measures still do not guarantee that we reject wrapped ACKs
4160  * on networks with high bandwidth, when sequence space is recycled fastly,
4161  * but it guarantees that such events will be very rare and do not affect
4162  * connection seriously. This doesn't look nice, but alas, PAWS is really
4163  * buggy extension.
4164  *
4165  * [ Later note. Even worse! It is buggy for segments _with_ data. RFC
4166  * states that events when retransmit arrives after original data are rare.
4167  * It is a blatant lie. VJ forgot about fast retransmit! 8)8) It is
4168  * the biggest problem on large power networks even with minor reordering.
4169  * OK, let's give it small replay window. If peer clock is even 1hz, it is safe
4170  * up to bandwidth of 18Gigabit/sec. 8) ]
4171  */
4172
4173 static int tcp_disordered_ack(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4174 {
4175         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4176         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
4177         u32 seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4178         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
4179
4180         return (/* 1. Pure ACK with correct sequence number. */
4181                 (th->ack && seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq && seq == tp->rcv_nxt) &&
4182
4183                 /* 2. ... and duplicate ACK. */
4184                 ack == tp->snd_una &&
4185
4186                 /* 3. ... and does not update window. */
4187                 !tcp_may_update_window(tp, ack, seq, ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale) &&
4188
4189                 /* 4. ... and sits in replay window. */
4190                 (s32)(tp->rx_opt.ts_recent - tp->rx_opt.rcv_tsval) <= (inet_csk(sk)->icsk_rto * 1024) / HZ);
4191 }
4192
4193 static inline bool tcp_paws_discard(const struct sock *sk,
4194                                    const struct sk_buff *skb)
4195 {
4196         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4197
4198         return !tcp_paws_check(&tp->rx_opt, TCP_PAWS_WINDOW) &&
4199                !tcp_disordered_ack(sk, skb);
4200 }
4201
4202 /* Check segment sequence number for validity.
4203  *
4204  * Segment controls are considered valid, if the segment
4205  * fits to the window after truncation to the window. Acceptability
4206  * of data (and SYN, FIN, of course) is checked separately.
4207  * See tcp_data_queue(), for example.
4208  *
4209  * Also, controls (RST is main one) are accepted using RCV.WUP instead
4210  * of RCV.NXT. Peer still did not advance his SND.UNA when we
4211  * delayed ACK, so that hisSND.UNA<=ourRCV.WUP.
4212  * (borrowed from freebsd)
4213  */
4214
4215 static inline bool tcp_sequence(const struct tcp_sock *tp, u32 seq, u32 end_seq)
4216 {
4217         return  !before(end_seq, tp->rcv_wup) &&
4218                 !after(seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp));
4219 }
4220
4221 /* When we get a reset we do this. */
4222 void tcp_reset(struct sock *sk)
4223 {
4224         trace_tcp_receive_reset(sk);
4225
4226         /* We want the right error as BSD sees it (and indeed as we do). */
4227         switch (sk->sk_state) {
4228         case TCP_SYN_SENT:
4229                 sk->sk_err = ECONNREFUSED;
4230                 break;
4231         case TCP_CLOSE_WAIT:
4232                 sk->sk_err = EPIPE;
4233                 break;
4234         case TCP_CLOSE:
4235                 return;
4236         default:
4237                 sk->sk_err = ECONNRESET;
4238         }
4239         /* This barrier is coupled with smp_rmb() in tcp_poll() */
4240         smp_wmb();
4241
4242         tcp_write_queue_purge(sk);
4243         tcp_done(sk);
4244
4245         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4246                 sk->sk_error_report(sk);
4247 }
4248
4249 /*
4250  *      Process the FIN bit. This now behaves as it is supposed to work
4251  *      and the FIN takes effect when it is validly part of sequence
4252  *      space. Not before when we get holes.
4253  *
4254  *      If we are ESTABLISHED, a received fin moves us to CLOSE-WAIT
4255  *      (and thence onto LAST-ACK and finally, CLOSE, we never enter
4256  *      TIME-WAIT)
4257  *
4258  *      If we are in FINWAIT-1, a received FIN indicates simultaneous
4259  *      close and we go into CLOSING (and later onto TIME-WAIT)
4260  *
4261  *      If we are in FINWAIT-2, a received FIN moves us to TIME-WAIT.
4262  */
4263 void tcp_fin(struct sock *sk)
4264 {
4265         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4266
4267         inet_csk_schedule_ack(sk);
4268
4269         sk->sk_shutdown |= RCV_SHUTDOWN;
4270         sock_set_flag(sk, SOCK_DONE);
4271
4272         switch (sk->sk_state) {
4273         case TCP_SYN_RECV:
4274         case TCP_ESTABLISHED:
4275                 /* Move to CLOSE_WAIT */
4276                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSE_WAIT);
4277                 inet_csk_enter_pingpong_mode(sk);
4278                 break;
4279
4280         case TCP_CLOSE_WAIT:
4281         case TCP_CLOSING:
4282                 /* Received a retransmission of the FIN, do
4283                  * nothing.
4284                  */
4285                 break;
4286         case TCP_LAST_ACK:
4287                 /* RFC793: Remain in the LAST-ACK state. */
4288                 break;
4289
4290         case TCP_FIN_WAIT1:
4291                 /* This case occurs when a simultaneous close
4292                  * happens, we must ack the received FIN and
4293                  * enter the CLOSING state.
4294                  */
4295                 tcp_send_ack(sk);
4296                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSING);
4297                 break;
4298         case TCP_FIN_WAIT2:
4299                 /* Received a FIN -- send ACK and enter TIME_WAIT. */
4300                 tcp_send_ack(sk);
4301                 tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
4302                 break;
4303         default:
4304                 /* Only TCP_LISTEN and TCP_CLOSE are left, in these
4305                  * cases we should never reach this piece of code.
4306                  */
4307                 pr_err("%s: Impossible, sk->sk_state=%d\n",
4308                        __func__, sk->sk_state);
4309                 break;
4310         }
4311
4312         /* It _is_ possible, that we have something out-of-order _after_ FIN.
4313          * Probably, we should reset in this case. For now drop them.
4314          */
4315         skb_rbtree_purge(&tp->out_of_order_queue);
4316         if (tcp_is_sack(tp))
4317                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4318         sk_mem_reclaim(sk);
4319
4320         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
4321                 sk->sk_state_change(sk);
4322
4323                 /* Do not send POLL_HUP for half duplex close. */
4324                 if (sk->sk_shutdown == SHUTDOWN_MASK ||
4325                     sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4326                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_HUP);
4327                 else
4328                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
4329         }
4330 }
4331
4332 static inline bool tcp_sack_extend(struct tcp_sack_block *sp, u32 seq,
4333                                   u32 end_seq)
4334 {
4335         if (!after(seq, sp->end_seq) && !after(sp->start_seq, end_seq)) {
4336                 if (before(seq, sp->start_seq))
4337                         sp->start_seq = seq;
4338                 if (after(end_seq, sp->end_seq))
4339                         sp->end_seq = end_seq;
4340                 return true;
4341         }
4342         return false;
4343 }
4344
4345 static void tcp_dsack_set(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4346 {
4347         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4348
4349         if (tcp_is_sack(tp) && sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_dsack) {
4350                 int mib_idx;
4351
4352                 if (before(seq, tp->rcv_nxt))
4353                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOLDSENT;
4354                 else
4355                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOFOSENT;
4356
4357                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
4358
4359                 tp->rx_opt.dsack = 1;
4360                 tp->duplicate_sack[0].start_seq = seq;
4361                 tp->duplicate_sack[0].end_seq = end_seq;
4362         }
4363 }
4364
4365 static void tcp_dsack_extend(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4366 {
4367         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4368
4369         if (!tp->rx_opt.dsack)
4370                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4371         else
4372                 tcp_sack_extend(tp->duplicate_sack, seq, end_seq);
4373 }
4374
4375 static void tcp_rcv_spurious_retrans(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4376 {
4377         /* When the ACK path fails or drops most ACKs, the sender would
4378          * timeout and spuriously retransmit the same segment repeatedly.
4379          * The receiver remembers and reflects via DSACKs. Leverage the
4380          * DSACK state and change the txhash to re-route speculatively.
4381          */
4382         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tcp_sk(sk)->duplicate_sack[0].start_seq) {
4383                 sk_rethink_txhash(sk);
4384                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDUPLICATEDATAREHASH);
4385         }
4386 }
4387
4388 static void tcp_send_dupack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4389 {
4390         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4391
4392         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
4393             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4394                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4395                 tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
4396
4397                 if (tcp_is_sack(tp) && sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_dsack) {
4398                         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4399
4400                         tcp_rcv_spurious_retrans(sk, skb);
4401                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))
4402                                 end_seq = tp->rcv_nxt;
4403                         tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq);
4404                 }
4405         }
4406
4407         tcp_send_ack(sk);
4408 }
4409
4410 /* These routines update the SACK block as out-of-order packets arrive or
4411  * in-order packets close up the sequence space.
4412  */
4413 static void tcp_sack_maybe_coalesce(struct tcp_sock *tp)
4414 {
4415         int this_sack;
4416         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4417         struct tcp_sack_block *swalk = sp + 1;
4418
4419         /* See if the recent change to the first SACK eats into
4420          * or hits the sequence space of other SACK blocks, if so coalesce.
4421          */
4422         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;) {
4423                 if (tcp_sack_extend(sp, swalk->start_seq, swalk->end_seq)) {
4424                         int i;
4425
4426                         /* Zap SWALK, by moving every further SACK up by one slot.
4427                          * Decrease num_sacks.
4428                          */
4429                         tp->rx_opt.num_sacks--;
4430                         for (i = this_sack; i < tp->rx_opt.num_sacks; i++)
4431                                 sp[i] = sp[i + 1];
4432                         continue;
4433                 }
4434                 this_sack++;
4435                 swalk++;
4436         }
4437 }
4438
4439 static void tcp_sack_compress_send_ack(struct sock *sk)
4440 {
4441         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4442
4443         if (!tp->compressed_ack)
4444                 return;
4445
4446         if (hrtimer_try_to_cancel(&tp->compressed_ack_timer) == 1)
4447                 __sock_put(sk);
4448
4449         /* Since we have to send one ack finally,
4450          * substract one from tp->compressed_ack to keep
4451          * LINUX_MIB_TCPACKCOMPRESSED accurate.
4452          */
4453         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPACKCOMPRESSED,
4454                       tp->compressed_ack - 1);
4455
4456         tp->compressed_ack = 0;
4457         tcp_send_ack(sk);
4458 }
4459
4460 /* Reasonable amount of sack blocks included in TCP SACK option
4461  * The max is 4, but this becomes 3 if TCP timestamps are there.
4462  * Given that SACK packets might be lost, be conservative and use 2.
4463  */
4464 #define TCP_SACK_BLOCKS_EXPECTED 2
4465
4466 static void tcp_sack_new_ofo_skb(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4467 {
4468         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4469         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4470         int cur_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4471         int this_sack;
4472
4473         if (!cur_sacks)
4474                 goto new_sack;
4475
4476         for (this_sack = 0; this_sack < cur_sacks; this_sack++, sp++) {
4477                 if (tcp_sack_extend(sp, seq, end_seq)) {
4478                         if (this_sack >= TCP_SACK_BLOCKS_EXPECTED)
4479                                 tcp_sack_compress_send_ack(sk);
4480                         /* Rotate this_sack to the first one. */
4481                         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4482                                 swap(*sp, *(sp - 1));
4483                         if (cur_sacks > 1)
4484                                 tcp_sack_maybe_coalesce(tp);
4485                         return;
4486                 }
4487         }
4488
4489         if (this_sack >= TCP_SACK_BLOCKS_EXPECTED)
4490                 tcp_sack_compress_send_ack(sk);
4491
4492         /* Could not find an adjacent existing SACK, build a new one,
4493          * put it at the front, and shift everyone else down.  We
4494          * always know there is at least one SACK present already here.
4495          *
4496          * If the sack array is full, forget about the last one.
4497          */
4498         if (this_sack >= TCP_NUM_SACKS) {
4499                 this_sack--;
4500                 tp->rx_opt.num_sacks--;
4501                 sp--;
4502         }
4503         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4504                 *sp = *(sp - 1);
4505
4506 new_sack:
4507         /* Build the new head SACK, and we're done. */
4508         sp->start_seq = seq;
4509         sp->end_seq = end_seq;
4510         tp->rx_opt.num_sacks++;
4511 }
4512
4513 /* RCV.NXT advances, some SACKs should be eaten. */
4514
4515 static void tcp_sack_remove(struct tcp_sock *tp)
4516 {
4517         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4518         int num_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4519         int this_sack;
4520
4521         /* Empty ofo queue, hence, all the SACKs are eaten. Clear. */
4522         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4523                 tp->rx_opt.num_sacks = 0;
4524                 return;
4525         }
4526
4527         for (this_sack = 0; this_sack < num_sacks;) {
4528                 /* Check if the start of the sack is covered by RCV.NXT. */
4529                 if (!before(tp->rcv_nxt, sp->start_seq)) {
4530                         int i;
4531
4532                         /* RCV.NXT must cover all the block! */
4533                         WARN_ON(before(tp->rcv_nxt, sp->end_seq));
4534
4535                         /* Zap this SACK, by moving forward any other SACKS. */
4536                         for (i = this_sack+1; i < num_sacks; i++)
4537                                 tp->selective_acks[i-1] = tp->selective_acks[i];
4538                         num_sacks--;
4539                         continue;
4540                 }
4541                 this_sack++;
4542                 sp++;
4543         }
4544         tp->rx_opt.num_sacks = num_sacks;
4545 }
4546
4547 /**
4548  * tcp_try_coalesce - try to merge skb to prior one
4549  * @sk: socket
4550  * @to: prior buffer
4551  * @from: buffer to add in queue
4552  * @fragstolen: pointer to boolean
4553  *
4554  * Before queueing skb @from after @to, try to merge them
4555  * to reduce overall memory use and queue lengths, if cost is small.
4556  * Packets in ofo or receive queues can stay a long time.
4557  * Better try to coalesce them right now to avoid future collapses.
4558  * Returns true if caller should free @from instead of queueing it
4559  */
4560 static bool tcp_try_coalesce(struct sock *sk,
4561                              struct sk_buff *to,
4562                              struct sk_buff *from,
4563                              bool *fragstolen)
4564 {
4565         int delta;
4566
4567         *fragstolen = false;
4568
4569         /* Its possible this segment overlaps with prior segment in queue */
4570         if (TCP_SKB_CB(from)->seq != TCP_SKB_CB(to)->end_seq)
4571                 return false;
4572
4573         if (!mptcp_skb_can_collapse(to, from))
4574                 return false;
4575
4576 #ifdef CONFIG_TLS_DEVICE
4577         if (from->decrypted != to->decrypted)
4578                 return false;
4579 #endif
4580
4581         if (!skb_try_coalesce(to, from, fragstolen, &delta))
4582                 return false;
4583
4584         atomic_add(delta, &sk->sk_rmem_alloc);
4585         sk_mem_charge(sk, delta);
4586         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOALESCE);
4587         TCP_SKB_CB(to)->end_seq = TCP_SKB_CB(from)->end_seq;
4588         TCP_SKB_CB(to)->ack_seq = TCP_SKB_CB(from)->ack_seq;
4589         TCP_SKB_CB(to)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(from)->tcp_flags;
4590
4591         if (TCP_SKB_CB(from)->has_rxtstamp) {
4592                 TCP_SKB_CB(to)->has_rxtstamp = true;
4593                 to->tstamp = from->tstamp;
4594                 skb_hwtstamps(to)->hwtstamp = skb_hwtstamps(from)->hwtstamp;
4595         }
4596
4597         return true;
4598 }
4599
4600 static bool tcp_ooo_try_coalesce(struct sock *sk,
4601                              struct sk_buff *to,
4602                              struct sk_buff *from,
4603                              bool *fragstolen)
4604 {
4605         bool res = tcp_try_coalesce(sk, to, from, fragstolen);
4606
4607         /* In case tcp_drop() is called later, update to->gso_segs */
4608         if (res) {
4609                 u32 gso_segs = max_t(u16, 1, skb_shinfo(to)->gso_segs) +
4610                                max_t(u16, 1, skb_shinfo(from)->gso_segs);
4611
4612                 skb_shinfo(to)->gso_segs = min_t(u32, gso_segs, 0xFFFF);
4613         }
4614         return res;
4615 }
4616
4617 static void tcp_drop(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4618 {
4619         sk_drops_add(sk, skb);
4620         __kfree_skb(skb);
4621 }
4622
4623 /* This one checks to see if we can put data from the
4624  * out_of_order queue into the receive_queue.
4625  */
4626 static void tcp_ofo_queue(struct sock *sk)
4627 {
4628         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4629         __u32 dsack_high = tp->rcv_nxt;
4630         bool fin, fragstolen, eaten;
4631         struct sk_buff *skb, *tail;
4632         struct rb_node *p;
4633
4634         p = rb_first(&tp->out_of_order_queue);
4635         while (p) {
4636                 skb = rb_to_skb(p);
4637                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
4638                         break;
4639
4640                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack_high)) {
4641                         __u32 dsack = dsack_high;
4642                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, dsack_high))
4643                                 dsack_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4644                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack);
4645                 }
4646                 p = rb_next(p);
4647                 rb_erase(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4648
4649                 if (unlikely(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))) {
4650                         tcp_drop(sk, skb);
4651                         continue;
4652                 }
4653
4654                 tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4655                 eaten = tail && tcp_try_coalesce(sk, tail, skb, &fragstolen);
4656                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4657                 fin = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN;
4658                 if (!eaten)
4659                         __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4660                 else
4661                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4662
4663                 if (unlikely(fin)) {
4664                         tcp_fin(sk);
4665                         /* tcp_fin() purges tp->out_of_order_queue,
4666                          * so we must end this loop right now.
4667                          */
4668                         break;
4669                 }
4670         }
4671 }
4672
4673 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk);
4674 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk);
4675
4676 static int tcp_try_rmem_schedule(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4677                                  unsigned int size)
4678 {
4679         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf ||
4680             !sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4681
4682                 if (tcp_prune_queue(sk) < 0)
4683                         return -1;
4684
4685                 while (!sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4686                         if (!tcp_prune_ofo_queue(sk))
4687                                 return -1;
4688                 }
4689         }
4690         return 0;
4691 }
4692
4693 static void tcp_data_queue_ofo(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4694 {
4695         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4696         struct rb_node **p, *parent;
4697         struct sk_buff *skb1;
4698         u32 seq, end_seq;
4699         bool fragstolen;
4700
4701         tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
4702
4703         if (unlikely(tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))) {
4704                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFODROP);
4705                 sk->sk_data_ready(sk);
4706                 tcp_drop(sk, skb);
4707                 return;
4708         }
4709
4710         /* Disable header prediction. */
4711         tp->pred_flags = 0;
4712         inet_csk_schedule_ack(sk);
4713
4714         tp->rcv_ooopack += max_t(u16, 1, skb_shinfo(skb)->gso_segs);
4715         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOQUEUE);
4716         seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4717         end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4718
4719         p = &tp->out_of_order_queue.rb_node;
4720         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4721                 /* Initial out of order segment, build 1 SACK. */
4722                 if (tcp_is_sack(tp)) {
4723                         tp->rx_opt.num_sacks = 1;
4724                         tp->selective_acks[0].start_seq = seq;
4725                         tp->selective_acks[0].end_seq = end_seq;
4726                 }
4727                 rb_link_node(&skb->rbnode, NULL, p);
4728                 rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4729                 tp->ooo_last_skb = skb;
4730                 goto end;
4731         }
4732
4733         /* In the typical case, we are adding an skb to the end of the list.
4734          * Use of ooo_last_skb avoids the O(Log(N)) rbtree lookup.
4735          */
4736         if (tcp_ooo_try_coalesce(sk, tp->ooo_last_skb,
4737                                  skb, &fragstolen)) {
4738 coalesce_done:
4739                 /* For non sack flows, do not grow window to force DUPACK
4740                  * and trigger fast retransmit.
4741                  */
4742                 if (tcp_is_sack(tp))
4743                         tcp_grow_window(sk, skb);
4744                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4745                 skb = NULL;
4746                 goto add_sack;
4747         }
4748         /* Can avoid an rbtree lookup if we are adding skb after ooo_last_skb */
4749         if (!before(seq, TCP_SKB_CB(tp->ooo_last_skb)->end_seq)) {
4750                 parent = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
4751                 p = &parent->rb_right;
4752                 goto insert;
4753         }
4754
4755         /* Find place to insert this segment. Handle overlaps on the way. */
4756         parent = NULL;
4757         while (*p) {
4758                 parent = *p;
4759                 skb1 = rb_to_skb(parent);
4760                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4761                         p = &parent->rb_left;
4762                         continue;
4763                 }
4764                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4765                         if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4766                                 /* All the bits are present. Drop. */
4767                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4768                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4769                                 tcp_drop(sk, skb);
4770                                 skb = NULL;
4771                                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4772                                 goto add_sack;
4773                         }
4774                         if (after(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4775                                 /* Partial overlap. */
4776                                 tcp_dsack_set(sk, seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4777                         } else {
4778                                 /* skb's seq == skb1's seq and skb covers skb1.
4779                                  * Replace skb1 with skb.
4780                                  */
4781                                 rb_replace_node(&skb1->rbnode, &skb->rbnode,
4782                                                 &tp->out_of_order_queue);
4783                                 tcp_dsack_extend(sk,
4784                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4785                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4786                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4787                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4788                                 tcp_drop(sk, skb1);
4789                                 goto merge_right;
4790                         }
4791                 } else if (tcp_ooo_try_coalesce(sk, skb1,
4792                                                 skb, &fragstolen)) {
4793                         goto coalesce_done;
4794                 }
4795                 p = &parent->rb_right;
4796         }
4797 insert:
4798         /* Insert segment into RB tree. */
4799         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
4800         rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4801
4802 merge_right:
4803         /* Remove other segments covered by skb. */
4804         while ((skb1 = skb_rb_next(skb)) != NULL) {
4805                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4806                         break;
4807                 if (before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4808                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4809                                          end_seq);
4810                         break;
4811                 }
4812                 rb_erase(&skb1->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4813                 tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4814                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4815                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4816                 tcp_drop(sk, skb1);
4817         }
4818         /* If there is no skb after us, we are the last_skb ! */
4819         if (!skb1)
4820                 tp->ooo_last_skb = skb;
4821
4822 add_sack:
4823         if (tcp_is_sack(tp))
4824                 tcp_sack_new_ofo_skb(sk, seq, end_seq);
4825 end:
4826         if (skb) {
4827                 /* For non sack flows, do not grow window to force DUPACK
4828                  * and trigger fast retransmit.
4829                  */
4830                 if (tcp_is_sack(tp))
4831                         tcp_grow_window(sk, skb);
4832                 skb_condense(skb);
4833                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4834         }
4835 }
4836
4837 static int __must_check tcp_queue_rcv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4838                                       bool *fragstolen)
4839 {
4840         int eaten;
4841         struct sk_buff *tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4842
4843         eaten = (tail &&
4844                  tcp_try_coalesce(sk, tail,
4845                                   skb, fragstolen)) ? 1 : 0;
4846         tcp_rcv_nxt_update(tcp_sk(sk), TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4847         if (!eaten) {
4848                 __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4849                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4850         }
4851         return eaten;
4852 }
4853
4854 int tcp_send_rcvq(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size)
4855 {
4856         struct sk_buff *skb;
4857         int err = -ENOMEM;
4858         int data_len = 0;
4859         bool fragstolen;
4860
4861         if (size == 0)
4862                 return 0;
4863
4864         if (size > PAGE_SIZE) {
4865                 int npages = min_t(size_t, size >> PAGE_SHIFT, MAX_SKB_FRAGS);
4866
4867                 data_len = npages << PAGE_SHIFT;
4868                 size = data_len + (size & ~PAGE_MASK);
4869         }
4870         skb = alloc_skb_with_frags(size - data_len, data_len,
4871                                    PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER,
4872                                    &err, sk->sk_allocation);
4873         if (!skb)
4874                 goto err;
4875
4876         skb_put(skb, size - data_len);
4877         skb->data_len = data_len;
4878         skb->len = size;
4879
4880         if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize)) {
4881                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVQDROP);
4882                 goto err_free;
4883         }
4884
4885         err = skb_copy_datagram_from_iter(skb, 0, &msg->msg_iter, size);
4886         if (err)
4887                 goto err_free;
4888
4889         TCP_SKB_CB(skb)->seq = tcp_sk(sk)->rcv_nxt;
4890         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + size;
4891         TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tcp_sk(sk)->snd_una - 1;
4892
4893         if (tcp_queue_rcv(sk, skb, &fragstolen)) {
4894                 WARN_ON_ONCE(fragstolen); /* should not happen */
4895                 __kfree_skb(skb);
4896         }
4897         return size;
4898
4899 err_free:
4900         kfree_skb(skb);
4901 err:
4902         return err;
4903
4904 }
4905
4906 void tcp_data_ready(struct sock *sk)
4907 {
4908         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4909         int avail = tp->rcv_nxt - tp->copied_seq;
4910
4911         if (avail < sk->sk_rcvlowat && !tcp_rmem_pressure(sk) &&
4912             !sock_flag(sk, SOCK_DONE) &&
4913             tcp_receive_window(tp) > inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss)
4914                 return;
4915
4916         sk->sk_data_ready(sk);
4917 }
4918
4919 static void tcp_data_queue(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4920 {
4921         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4922         bool fragstolen;
4923         int eaten;
4924
4925         if (sk_is_mptcp(sk))
4926                 mptcp_incoming_options(sk, skb);
4927
4928         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) {
4929                 __kfree_skb(skb);
4930                 return;
4931         }
4932         skb_dst_drop(skb);
4933         __skb_pull(skb, tcp_hdr(skb)->doff * 4);
4934
4935         tp->rx_opt.dsack = 0;
4936
4937         /*  Queue data for delivery to the user.
4938          *  Packets in sequence go to the receive queue.
4939          *  Out of sequence packets to the out_of_order_queue.
4940          */
4941         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt) {
4942                 if (tcp_receive_window(tp) == 0) {
4943                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPZEROWINDOWDROP);
4944                         goto out_of_window;
4945                 }
4946
4947                 /* Ok. In sequence. In window. */
4948 queue_and_out:
4949                 if (skb_queue_len(&sk->sk_receive_queue) == 0)
4950                         sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
4951                 else if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize)) {
4952                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVQDROP);
4953                         sk->sk_data_ready(sk);
4954                         goto drop;
4955                 }
4956
4957                 eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, &fragstolen);
4958                 if (skb->len)
4959                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
4960                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
4961                         tcp_fin(sk);
4962
4963                 if (!RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4964                         tcp_ofo_queue(sk);
4965
4966                         /* RFC5681. 4.2. SHOULD send immediate ACK, when
4967                          * gap in queue is filled.
4968                          */
4969                         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
4970                                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_NOW;
4971                 }
4972
4973                 if (tp->rx_opt.num_sacks)
4974                         tcp_sack_remove(tp);
4975
4976                 tcp_fast_path_check(sk);
4977
4978                 if (eaten > 0)
4979                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4980                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4981                         tcp_data_ready(sk);
4982                 return;
4983         }
4984
4985         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
4986                 tcp_rcv_spurious_retrans(sk, skb);
4987                 /* A retransmit, 2nd most common case.  Force an immediate ack. */
4988                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4989                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4990
4991 out_of_window:
4992                 tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
4993                 inet_csk_schedule_ack(sk);
4994 drop:
4995                 tcp_drop(sk, skb);
4996                 return;
4997         }
4998
4999         /* Out of window. F.e. zero window probe. */
5000         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp)))
5001                 goto out_of_window;
5002
5003         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
5004                 /* Partial packet, seq < rcv_next < end_seq */
5005                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt);
5006
5007                 /* If window is closed, drop tail of packet. But after
5008                  * remembering D-SACK for its head made in previous line.
5009                  */
5010                 if (!tcp_receive_window(tp)) {
5011                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPZEROWINDOWDROP);
5012                         goto out_of_window;
5013                 }
5014                 goto queue_and_out;
5015         }
5016
5017         tcp_data_queue_ofo(sk, skb);
5018 }
5019
5020 static struct sk_buff *tcp_skb_next(struct sk_buff *skb, struct sk_buff_head *list)
5021 {
5022         if (list)
5023                 return !skb_queue_is_last(list, skb) ? skb->next : NULL;
5024
5025         return skb_rb_next(skb);
5026 }
5027
5028 static struct sk_buff *tcp_collapse_one(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5029                                         struct sk_buff_head *list,
5030                                         struct rb_root *root)
5031 {
5032         struct sk_buff *next = tcp_skb_next(skb, list);
5033
5034         if (list)
5035                 __skb_unlink(skb, list);
5036         else
5037                 rb_erase(&skb->rbnode, root);
5038
5039         __kfree_skb(skb);
5040         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOLLAPSED);
5041
5042         return next;
5043 }
5044
5045 /* Insert skb into rb tree, ordered by TCP_SKB_CB(skb)->seq */
5046 void tcp_rbtree_insert(struct rb_root *root, struct sk_buff *skb)
5047 {
5048         struct rb_node **p = &root->rb_node;
5049         struct rb_node *parent = NULL;
5050         struct sk_buff *skb1;
5051
5052         while (*p) {
5053                 parent = *p;
5054                 skb1 = rb_to_skb(parent);
5055                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
5056                         p = &parent->rb_left;
5057                 else
5058                         p = &parent->rb_right;
5059         }
5060         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
5061         rb_insert_color(&skb->rbnode, root);
5062 }
5063
5064 /* Collapse contiguous sequence of skbs head..tail with
5065  * sequence numbers start..end.
5066  *
5067  * If tail is NULL, this means until the end of the queue.
5068  *
5069  * Segments with FIN/SYN are not collapsed (only because this
5070  * simplifies code)
5071  */
5072 static void
5073 tcp_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff_head *list, struct rb_root *root,
5074              struct sk_buff *head, struct sk_buff *tail, u32 start, u32 end)
5075 {
5076         struct sk_buff *skb = head, *n;
5077         struct sk_buff_head tmp;
5078         bool end_of_skbs;
5079
5080         /* First, check that queue is collapsible and find
5081          * the point where collapsing can be useful.
5082          */
5083 restart:
5084         for (end_of_skbs = true; skb != NULL && skb != tail; skb = n) {
5085                 n = tcp_skb_next(skb, list);
5086
5087                 /* No new bits? It is possible on ofo queue. */
5088                 if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5089                         skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
5090                         if (!skb)
5091                                 break;
5092                         goto restart;
5093                 }
5094
5095                 /* The first skb to collapse is:
5096                  * - not SYN/FIN and
5097                  * - bloated or contains data before "start" or
5098                  *   overlaps to the next one and mptcp allow collapsing.
5099                  */
5100                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)) &&
5101                     (tcp_win_from_space(sk, skb->truesize) > skb->len ||
5102                      before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))) {
5103                         end_of_skbs = false;
5104                         break;
5105                 }
5106
5107                 if (n && n != tail && mptcp_skb_can_collapse(skb, n) &&
5108                     TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(n)->seq) {
5109                         end_of_skbs = false;
5110                         break;
5111                 }
5112
5113                 /* Decided to skip this, advance start seq. */
5114                 start = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
5115         }
5116         if (end_of_skbs ||
5117             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
5118                 return;
5119
5120         __skb_queue_head_init(&tmp);
5121
5122         while (before(start, end)) {
5123                 int copy = min_t(int, SKB_MAX_ORDER(0, 0), end - start);
5124                 struct sk_buff *nskb;
5125
5126                 nskb = alloc_skb(copy, GFP_ATOMIC);
5127                 if (!nskb)
5128                         break;
5129
5130                 memcpy(nskb->cb, skb->cb, sizeof(skb->cb));
5131 #ifdef CONFIG_TLS_DEVICE
5132                 nskb->decrypted = skb->decrypted;
5133 #endif
5134                 TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = start;
5135                 if (list)
5136                         __skb_queue_before(list, skb, nskb);
5137                 else
5138                         __skb_queue_tail(&tmp, nskb); /* defer rbtree insertion */
5139                 skb_set_owner_r(nskb, sk);
5140                 mptcp_skb_ext_move(nskb, skb);
5141
5142                 /* Copy data, releasing collapsed skbs. */
5143                 while (copy > 0) {
5144                         int offset = start - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5145                         int size = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - start;
5146
5147                         BUG_ON(offset < 0);
5148                         if (size > 0) {
5149                                 size = min(copy, size);
5150                                 if (skb_copy_bits(skb, offset, skb_put(nskb, size), size))
5151                                         BUG();
5152                                 TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq += size;
5153                                 copy -= size;
5154                                 start += size;
5155                         }
5156                         if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5157                                 skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
5158                                 if (!skb ||
5159                                     skb == tail ||
5160                                     !mptcp_skb_can_collapse(nskb, skb) ||
5161                                     (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
5162                                         goto end;
5163 #ifdef CONFIG_TLS_DEVICE
5164                                 if (skb->decrypted != nskb->decrypted)
5165                                         goto end;
5166 #endif
5167                         }
5168                 }
5169         }
5170 end:
5171         skb_queue_walk_safe(&tmp, skb, n)
5172                 tcp_rbtree_insert(root, skb);
5173 }
5174
5175 /* Collapse ofo queue. Algorithm: select contiguous sequence of skbs
5176  * and tcp_collapse() them until all the queue is collapsed.
5177  */
5178 static void tcp_collapse_ofo_queue(struct sock *sk)
5179 {
5180         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5181         u32 range_truesize, sum_tiny = 0;
5182         struct sk_buff *skb, *head;
5183         u32 start, end;
5184
5185         skb = skb_rb_first(&tp->out_of_order_queue);
5186 new_range:
5187         if (!skb) {
5188                 tp->ooo_last_skb = skb_rb_last(&tp->out_of_order_queue);
5189                 return;
5190         }
5191         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5192         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
5193         range_truesize = skb->truesize;
5194
5195         for (head = skb;;) {
5196                 skb = skb_rb_next(skb);
5197
5198                 /* Range is terminated when we see a gap or when
5199                  * we are at the queue end.
5200                  */
5201                 if (!skb ||
5202                     after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end) ||
5203                     before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start)) {
5204                         /* Do not attempt collapsing tiny skbs */
5205                         if (range_truesize != head->truesize ||
5206                             end - start >= SKB_WITH_OVERHEAD(SK_MEM_QUANTUM)) {
5207                                 tcp_collapse(sk, NULL, &tp->out_of_order_queue,
5208                                              head, skb, start, end);
5209                         } else {
5210                                 sum_tiny += range_truesize;
5211                                 if (sum_tiny > sk->sk_rcvbuf >> 3)
5212                                         return;
5213                         }
5214                         goto new_range;
5215                 }
5216
5217                 range_truesize += skb->truesize;
5218                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start)))
5219                         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5220                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end))
5221                         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
5222         }
5223 }
5224
5225 /*
5226  * Clean the out-of-order queue to make room.
5227  * We drop high sequences packets to :
5228  * 1) Let a chance for holes to be filled.
5229  * 2) not add too big latencies if thousands of packets sit there.
5230  *    (But if application shrinks SO_RCVBUF, we could still end up
5231  *     freeing whole queue here)
5232  * 3) Drop at least 12.5 % of sk_rcvbuf to avoid malicious attacks.
5233  *
5234  * Return true if queue has shrunk.
5235  */
5236 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk)
5237 {
5238         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5239         struct rb_node *node, *prev;
5240         int goal;
5241
5242         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
5243                 return false;
5244
5245         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_OFOPRUNED);
5246         goal = sk->sk_rcvbuf >> 3;
5247         node = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
5248         do {
5249                 prev = rb_prev(node);
5250                 rb_erase(node, &tp->out_of_order_queue);
5251                 goal -= rb_to_skb(node)->truesize;
5252                 tcp_drop(sk, rb_to_skb(node));
5253                 if (!prev || goal <= 0) {
5254                         sk_mem_reclaim(sk);
5255                         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf &&
5256                             !tcp_under_memory_pressure(sk))
5257                                 break;
5258                         goal = sk->sk_rcvbuf >> 3;
5259                 }
5260                 node = prev;
5261         } while (node);
5262         tp->ooo_last_skb = rb_to_skb(prev);
5263
5264         /* Reset SACK state.  A conforming SACK implementation will
5265          * do the same at a timeout based retransmit.  When a connection
5266          * is in a sad state like this, we care only about integrity
5267          * of the connection not performance.
5268          */
5269         if (tp->rx_opt.sack_ok)
5270                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
5271         return true;
5272 }
5273
5274 /* Reduce allocated memory if we can, trying to get
5275  * the socket within its memory limits again.
5276  *
5277  * Return less than zero if we should start dropping frames
5278  * until the socket owning process reads some of the data
5279  * to stabilize the situation.
5280  */
5281 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk)
5282 {
5283         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5284
5285         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PRUNECALLED);
5286
5287         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) >= sk->sk_rcvbuf)
5288                 tcp_clamp_window(sk);
5289         else if (tcp_under_memory_pressure(sk))
5290                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, 4U * tp->advmss);
5291
5292         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5293                 return 0;
5294
5295         tcp_collapse_ofo_queue(sk);
5296         if (!skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue))
5297                 tcp_collapse(sk, &sk->sk_receive_queue, NULL,
5298                              skb_peek(&sk->sk_receive_queue),
5299                              NULL,
5300                              tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
5301         sk_mem_reclaim(sk);
5302
5303         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5304                 return 0;
5305
5306         /* Collapsing did not help, destructive actions follow.
5307          * This must not ever occur. */
5308
5309         tcp_prune_ofo_queue(sk);
5310
5311         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5312                 return 0;
5313
5314         /* If we are really being abused, tell the caller to silently
5315          * drop receive data on the floor.  It will get retransmitted
5316          * and hopefully then we'll have sufficient space.
5317          */
5318         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_RCVPRUNED);
5319
5320         /* Massive buffer overcommit. */
5321         tp->pred_flags = 0;
5322         return -1;
5323 }
5324
5325 static bool tcp_should_expand_sndbuf(const struct sock *sk)
5326 {
5327         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5328
5329         /* If the user specified a specific send buffer setting, do
5330          * not modify it.
5331          */
5332         if (sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK)
5333                 return false;
5334
5335         /* If we are under global TCP memory pressure, do not expand.  */
5336         if (tcp_under_memory_pressure(sk))
5337                 return false;
5338
5339         /* If we are under soft global TCP memory pressure, do not expand.  */
5340         if (sk_memory_allocated(sk) >= sk_prot_mem_limits(sk, 0))
5341                 return false;
5342
5343         /* If we filled the congestion window, do not expand.  */
5344         if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
5345                 return false;
5346
5347         return true;
5348 }
5349
5350 static void tcp_new_space(struct sock *sk)
5351 {
5352         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5353
5354         if (tcp_should_expand_sndbuf(sk)) {
5355                 tcp_sndbuf_expand(sk);
5356                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
5357         }
5358
5359         sk->sk_write_space(sk);
5360 }
5361
5362 static void tcp_check_space(struct sock *sk)
5363 {
5364         /* pairs with tcp_poll() */
5365         smp_mb();
5366         if (sk->sk_socket &&
5367             test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
5368                 tcp_new_space(sk);
5369                 if (!test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags))
5370                         tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
5371         }
5372 }
5373
5374 static inline void tcp_data_snd_check(struct sock *sk)
5375 {
5376         tcp_push_pending_frames(sk);
5377         tcp_check_space(sk);
5378 }
5379
5380 /*
5381  * Check if sending an ack is needed.
5382  */
5383 static void __tcp_ack_snd_check(struct sock *sk, int ofo_possible)
5384 {
5385         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5386         unsigned long rtt, delay;
5387
5388             /* More than one full frame received... */
5389         if (((tp->rcv_nxt - tp->rcv_wup) > inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss &&
5390              /* ... and right edge of window advances far enough.
5391               * (tcp_recvmsg() will send ACK otherwise).
5392               * If application uses SO_RCVLOWAT, we want send ack now if
5393               * we have not received enough bytes to satisfy the condition.
5394               */
5395             (tp->rcv_nxt - tp->copied_seq < sk->sk_rcvlowat ||
5396              __tcp_select_window(sk) >= tp->rcv_wnd)) ||
5397             /* We ACK each frame or... */
5398             tcp_in_quickack_mode(sk) ||
5399             /* Protocol state mandates a one-time immediate ACK */
5400             inet_csk(sk)->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_NOW) {
5401 send_now:
5402                 tcp_send_ack(sk);
5403                 return;
5404         }
5405
5406         if (!ofo_possible || RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
5407                 tcp_send_delayed_ack(sk);
5408                 return;
5409         }
5410
5411         if (!tcp_is_sack(tp) ||
5412             tp->compressed_ack >= sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_nr)
5413                 goto send_now;
5414
5415         if (tp->compressed_ack_rcv_nxt != tp->rcv_nxt) {
5416                 tp->compressed_ack_rcv_nxt = tp->rcv_nxt;
5417                 tp->dup_ack_counter = 0;
5418         }
5419         if (tp->dup_ack_counter < TCP_FASTRETRANS_THRESH) {
5420                 tp->dup_ack_counter++;
5421                 goto send_now;
5422         }
5423         tp->compressed_ack++;
5424         if (hrtimer_is_queued(&tp->compressed_ack_timer))
5425                 return;
5426
5427         /* compress ack timer : 5 % of rtt, but no more than tcp_comp_sack_delay_ns */
5428
5429         rtt = tp->rcv_rtt_est.rtt_us;
5430         if (tp->srtt_us && tp->srtt_us < rtt)
5431                 rtt = tp->srtt_us;
5432
5433         delay = min_t(unsigned long, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_delay_ns,
5434                       rtt * (NSEC_PER_USEC >> 3)/20);
5435         sock_hold(sk);
5436         hrtimer_start_range_ns(&tp->compressed_ack_timer, ns_to_ktime(delay),
5437                                sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_slack_ns,
5438                                HRTIMER_MODE_REL_PINNED_SOFT);
5439 }
5440
5441 static inline void tcp_ack_snd_check(struct sock *sk)
5442 {
5443         if (!inet_csk_ack_scheduled(sk)) {
5444                 /* We sent a data segment already. */
5445                 return;
5446         }
5447         __tcp_ack_snd_check(sk, 1);
5448 }
5449
5450 /*
5451  *      This routine is only called when we have urgent data
5452  *      signaled. Its the 'slow' part of tcp_urg. It could be
5453  *      moved inline now as tcp_urg is only called from one
5454  *      place. We handle URGent data wrong. We have to - as
5455  *      BSD still doesn't use the correction from RFC961.
5456  *      For 1003.1g we should support a new option TCP_STDURG to permit
5457  *      either form (or just set the sysctl tcp_stdurg).
5458  */
5459
5460 static void tcp_check_urg(struct sock *sk, const struct tcphdr *th)
5461 {
5462         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5463         u32 ptr = ntohs(th->urg_ptr);
5464
5465         if (ptr && !sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_stdurg)
5466                 ptr--;
5467         ptr += ntohl(th->seq);
5468
5469         /* Ignore urgent data that we've already seen and read. */
5470         if (after(tp->copied_seq, ptr))
5471                 return;
5472
5473         /* Do not replay urg ptr.
5474          *
5475          * NOTE: interesting situation not covered by specs.
5476          * Misbehaving sender may send urg ptr, pointing to segment,
5477          * which we already have in ofo queue. We are not able to fetch
5478          * such data and will stay in TCP_URG_NOTYET until will be eaten
5479          * by recvmsg(). Seems, we are not obliged to handle such wicked
5480          * situations. But it is worth to think about possibility of some
5481          * DoSes using some hypothetical application level deadlock.
5482          */
5483         if (before(ptr, tp->rcv_nxt))
5484                 return;
5485
5486         /* Do we already have a newer (or duplicate) urgent pointer? */
5487         if (tp->urg_data && !after(ptr, tp->urg_seq))
5488                 return;
5489
5490         /* Tell the world about our new urgent pointer. */
5491         sk_send_sigurg(sk);
5492
5493         /* We may be adding urgent data when the last byte read was
5494          * urgent. To do this requires some care. We cannot just ignore
5495          * tp->copied_seq since we would read the last urgent byte again
5496          * as data, nor can we alter copied_seq until this data arrives
5497          * or we break the semantics of SIOCATMARK (and thus sockatmark())
5498          *
5499          * NOTE. Double Dutch. Rendering to plain English: author of comment
5500          * above did something sort of  send("A", MSG_OOB); send("B", MSG_OOB);
5501          * and expect that both A and B disappear from stream. This is _wrong_.
5502          * Though this happens in BSD with high probability, this is occasional.
5503          * Any application relying on this is buggy. Note also, that fix "works"
5504          * only in this artificial test. Insert some normal data between A and B and we will
5505          * decline of BSD again. Verdict: it is better to remove to trap
5506          * buggy users.
5507          */
5508         if (tp->urg_seq == tp->copied_seq && tp->urg_data &&
5509             !sock_flag(sk, SOCK_URGINLINE) && tp->copied_seq != tp->rcv_nxt) {
5510                 struct sk_buff *skb = skb_peek(&sk->sk_receive_queue);
5511                 tp->copied_seq++;
5512                 if (skb && !before(tp->copied_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5513                         __skb_unlink(skb, &sk->sk_receive_queue);
5514                         __kfree_skb(skb);
5515                 }
5516         }
5517
5518         tp->urg_data = TCP_URG_NOTYET;
5519         WRITE_ONCE(tp->urg_seq, ptr);
5520
5521         /* Disable header prediction. */
5522         tp->pred_flags = 0;
5523 }
5524
5525 /* This is the 'fast' part of urgent handling. */
5526 static void tcp_urg(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, const struct tcphdr *th)
5527 {
5528         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5529
5530         /* Check if we get a new urgent pointer - normally not. */
5531         if (th->urg)
5532                 tcp_check_urg(sk, th);
5533
5534         /* Do we wait for any urgent data? - normally not... */
5535         if (tp->urg_data == TCP_URG_NOTYET) {
5536                 u32 ptr = tp->urg_seq - ntohl(th->seq) + (th->doff * 4) -
5537                           th->syn;
5538
5539                 /* Is the urgent pointer pointing into this packet? */
5540                 if (ptr < skb->len) {
5541                         u8 tmp;
5542                         if (skb_copy_bits(skb, ptr, &tmp, 1))
5543                                 BUG();
5544                         tp->urg_data = TCP_URG_VALID | tmp;
5545                         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
5546                                 sk->sk_data_ready(sk);
5547                 }
5548         }
5549 }
5550
5551 /* Accept RST for rcv_nxt - 1 after a FIN.
5552  * When tcp connections are abruptly terminated from Mac OSX (via ^C), a
5553  * FIN is sent followed by a RST packet. The RST is sent with the same
5554  * sequence number as the FIN, and thus according to RFC 5961 a challenge
5555  * ACK should be sent. However, Mac OSX rate limits replies to challenge
5556  * ACKs on the closed socket. In addition middleboxes can drop either the
5557  * challenge ACK or a subsequent RST.
5558  */
5559 static bool tcp_reset_check(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
5560 {
5561         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5562
5563         return unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->seq == (tp->rcv_nxt - 1) &&
5564                         (1 << sk->sk_state) & (TCPF_CLOSE_WAIT | TCPF_LAST_ACK |
5565                                                TCPF_CLOSING));
5566 }
5567
5568 /* Does PAWS and seqno based validation of an incoming segment, flags will
5569  * play significant role here.
5570  */
5571 static bool tcp_validate_incoming(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5572                                   const struct tcphdr *th, int syn_inerr)
5573 {
5574         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5575         bool rst_seq_match = false;
5576
5577         /* RFC1323: H1. Apply PAWS check first. */
5578         if (tcp_fast_parse_options(sock_net(sk), skb, th, tp) &&
5579             tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5580             tcp_paws_discard(sk, skb)) {
5581                 if (!th->rst) {
5582                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSESTABREJECTED);
5583                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5584                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDPAWS,
5585                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5586                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5587                         goto discard;
5588                 }
5589                 /* Reset is accepted even if it did not pass PAWS. */
5590         }
5591
5592         /* Step 1: check sequence number */
5593         if (!tcp_sequence(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5594                 /* RFC793, page 37: "In all states except SYN-SENT, all reset
5595                  * (RST) segments are validated by checking their SEQ-fields."
5596                  * And page 69: "If an incoming segment is not acceptable,
5597                  * an acknowledgment should be sent in reply (unless the RST
5598                  * bit is set, if so drop the segment and return)".
5599                  */
5600                 if (!th->rst) {
5601                         if (th->syn)
5602                                 goto syn_challenge;
5603                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5604                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDSEQ,
5605                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5606                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5607                 } else if (tcp_reset_check(sk, skb)) {
5608                         tcp_reset(sk);
5609                 }
5610                 goto discard;
5611         }
5612
5613         /* Step 2: check RST bit */
5614         if (th->rst) {
5615                 /* RFC 5961 3.2 (extend to match against (RCV.NXT - 1) after a
5616                  * FIN and SACK too if available):
5617                  * If seq num matches RCV.NXT or (RCV.NXT - 1) after a FIN, or
5618                  * the right-most SACK block,
5619                  * then
5620                  *     RESET the connection
5621                  * else
5622                  *     Send a challenge ACK
5623                  */
5624                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt ||
5625                     tcp_reset_check(sk, skb)) {
5626                         rst_seq_match = true;
5627                 } else if (tcp_is_sack(tp) && tp->rx_opt.num_sacks > 0) {
5628                         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
5629                         int max_sack = sp[0].end_seq;
5630                         int this_sack;
5631
5632                         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;
5633                              ++this_sack) {
5634                                 max_sack = after(sp[this_sack].end_seq,
5635                                                  max_sack) ?
5636                                         sp[this_sack].end_seq : max_sack;
5637                         }
5638
5639                         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == max_sack)
5640                                 rst_seq_match = true;
5641                 }
5642
5643                 if (rst_seq_match)
5644                         tcp_reset(sk);
5645                 else {
5646                         /* Disable TFO if RST is out-of-order
5647                          * and no data has been received
5648                          * for current active TFO socket
5649                          */
5650                         if (tp->syn_fastopen && !tp->data_segs_in &&
5651                             sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED)
5652                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
5653                         tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5654                 }
5655                 goto discard;
5656         }
5657
5658         /* step 3: check security and precedence [ignored] */
5659
5660         /* step 4: Check for a SYN
5661          * RFC 5961 4.2 : Send a challenge ack
5662          */
5663         if (th->syn) {
5664 syn_challenge:
5665                 if (syn_inerr)
5666                         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5667                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNCHALLENGE);
5668                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5669                 goto discard;
5670         }
5671
5672         bpf_skops_parse_hdr(sk, skb);
5673
5674         return true;
5675
5676 discard:
5677         tcp_drop(sk, skb);
5678         return false;
5679 }
5680
5681 /*
5682  *      TCP receive function for the ESTABLISHED state.
5683  *
5684  *      It is split into a fast path and a slow path. The fast path is
5685  *      disabled when:
5686  *      - A zero window was announced from us - zero window probing
5687  *        is only handled properly in the slow path.
5688  *      - Out of order segments arrived.
5689  *      - Urgent data is expected.
5690  *      - There is no buffer space left
5691  *      - Unexpected TCP flags/window values/header lengths are received
5692  *        (detected by checking the TCP header against pred_flags)
5693  *      - Data is sent in both directions. Fast path only supports pure senders
5694  *        or pure receivers (this means either the sequence number or the ack
5695  *        value must stay constant)
5696  *      - Unexpected TCP option.
5697  *
5698  *      When these conditions are not satisfied it drops into a standard
5699  *      receive procedure patterned after RFC793 to handle all cases.
5700  *      The first three cases are guaranteed by proper pred_flags setting,
5701  *      the rest is checked inline. Fast processing is turned on in
5702  *      tcp_data_queue when everything is OK.
5703  */
5704 void tcp_rcv_established(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5705 {
5706         const struct tcphdr *th = (const struct tcphdr *)skb->data;
5707         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5708         unsigned int len = skb->len;
5709
5710         /* TCP congestion window tracking */
5711         trace_tcp_probe(sk, skb);
5712
5713         tcp_mstamp_refresh(tp);
5714         if (unlikely(!sk->sk_rx_dst))
5715                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5716         /*
5717          *      Header prediction.
5718          *      The code loosely follows the one in the famous
5719          *      "30 instruction TCP receive" Van Jacobson mail.
5720          *
5721          *      Van's trick is to deposit buffers into socket queue
5722          *      on a device interrupt, to call tcp_recv function
5723          *      on the receive process context and checksum and copy
5724          *      the buffer to user space. smart...
5725          *
5726          *      Our current scheme is not silly either but we take the
5727          *      extra cost of the net_bh soft interrupt processing...
5728          *      We do checksum and copy also but from device to kernel.
5729          */
5730
5731         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5732
5733         /*      pred_flags is 0xS?10 << 16 + snd_wnd
5734          *      if header_prediction is to be made
5735          *      'S' will always be tp->tcp_header_len >> 2
5736          *      '?' will be 0 for the fast path, otherwise pred_flags is 0 to
5737          *  turn it off (when there are holes in the receive
5738          *       space for instance)
5739          *      PSH flag is ignored.
5740          */
5741
5742         if ((tcp_flag_word(th) & TCP_HP_BITS) == tp->pred_flags &&
5743             TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt &&
5744             !after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
5745                 int tcp_header_len = tp->tcp_header_len;
5746
5747                 /* Timestamp header prediction: tcp_header_len
5748                  * is automatically equal to th->doff*4 due to pred_flags
5749                  * match.
5750                  */
5751
5752                 /* Check timestamp */
5753                 if (tcp_header_len == sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) {
5754                         /* No? Slow path! */
5755                         if (!tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
5756                                 goto slow_path;
5757
5758                         /* If PAWS failed, check it more carefully in slow path */
5759                         if ((s32)(tp->rx_opt.rcv_tsval - tp->rx_opt.ts_recent) < 0)
5760                                 goto slow_path;
5761
5762                         /* DO NOT update ts_recent here, if checksum fails
5763                          * and timestamp was corrupted part, it will result
5764                          * in a hung connection since we will drop all
5765                          * future packets due to the PAWS test.
5766                          */
5767                 }
5768
5769                 if (len <= tcp_header_len) {
5770                         /* Bulk data transfer: sender */
5771                         if (len == tcp_header_len) {
5772                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5773                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5774                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5775                                  */
5776                                 if (tcp_header_len ==
5777                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5778                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5779                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5780
5781                                 /* We know that such packets are checksummed
5782                                  * on entry.
5783                                  */
5784                                 tcp_ack(sk, skb, 0);
5785                                 __kfree_skb(skb);
5786                                 tcp_data_snd_check(sk);
5787                                 /* When receiving pure ack in fast path, update
5788                                  * last ts ecr directly instead of calling
5789                                  * tcp_rcv_rtt_measure_ts()
5790                                  */
5791                                 tp->rcv_rtt_last_tsecr = tp->rx_opt.rcv_tsecr;
5792                                 return;
5793                         } else { /* Header too small */
5794                                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5795                                 goto discard;
5796                         }
5797                 } else {
5798                         int eaten = 0;
5799                         bool fragstolen = false;
5800
5801                         if (tcp_checksum_complete(skb))
5802                                 goto csum_error;
5803
5804                         if ((int)skb->truesize > sk->sk_forward_alloc)
5805                                 goto step5;
5806
5807                         /* Predicted packet is in window by definition.
5808                          * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5809                          * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5810                          */
5811                         if (tcp_header_len ==
5812                             (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5813                             tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5814                                 tcp_store_ts_recent(tp);
5815
5816                         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5817
5818                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITS);
5819
5820                         /* Bulk data transfer: receiver */
5821                         __skb_pull(skb, tcp_header_len);
5822                         eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, &fragstolen);
5823
5824                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
5825
5826                         if (TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq != tp->snd_una) {
5827                                 /* Well, only one small jumplet in fast path... */
5828                                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_DATA);
5829                                 tcp_data_snd_check(sk);
5830                                 if (!inet_csk_ack_scheduled(sk))
5831                                         goto no_ack;
5832                         } else {
5833                                 tcp_update_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5834                         }
5835
5836                         __tcp_ack_snd_check(sk, 0);
5837 no_ack:
5838                         if (eaten)
5839                                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
5840                         tcp_data_ready(sk);
5841                         return;
5842                 }
5843         }
5844
5845 slow_path:
5846         if (len < (th->doff << 2) || tcp_checksum_complete(skb))
5847                 goto csum_error;
5848
5849         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
5850                 goto discard;
5851
5852         /*
5853          *      Standard slow path.
5854          */
5855
5856         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 1))
5857                 return;
5858
5859 step5:
5860         if (tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH | FLAG_UPDATE_TS_RECENT) < 0)
5861                 goto discard;
5862
5863         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5864
5865         /* Process urgent data. */
5866         tcp_urg(sk, skb, th);
5867
5868         /* step 7: process the segment text */
5869         tcp_data_queue(sk, skb);
5870
5871         tcp_data_snd_check(sk);
5872         tcp_ack_snd_check(sk);
5873         return;
5874
5875 csum_error:
5876         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_CSUMERRORS);
5877         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5878
5879 discard:
5880         tcp_drop(sk, skb);
5881 }
5882 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_established);
5883
5884 void tcp_init_transfer(struct sock *sk, int bpf_op, struct sk_buff *skb)
5885 {
5886         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5887         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5888
5889         tcp_mtup_init(sk);
5890         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
5891         tcp_init_metrics(sk);
5892
5893         /* Initialize the congestion window to start the transfer.
5894          * Cut cwnd down to 1 per RFC5681 if SYN or SYN-ACK has been
5895          * retransmitted. In light of RFC6298 more aggressive 1sec
5896          * initRTO, we only reset cwnd when more than 1 SYN/SYN-ACK
5897          * retransmission has occurred.
5898          */
5899         if (tp->total_retrans > 1 && tp->undo_marker)
5900                 tp->snd_cwnd = 1;
5901         else
5902                 tp->snd_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
5903         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
5904
5905         icsk->icsk_ca_initialized = 0;
5906         bpf_skops_established(sk, bpf_op, skb);
5907         if (!icsk->icsk_ca_initialized)
5908                 tcp_init_congestion_control(sk);
5909         tcp_init_buffer_space(sk);
5910 }
5911
5912 void tcp_finish_connect(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5913 {
5914         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5915         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5916
5917         tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
5918         icsk->icsk_ack.lrcvtime = tcp_jiffies32;
5919
5920         if (skb) {
5921                 icsk->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5922                 security_inet_conn_established(sk, skb);
5923                 sk_mark_napi_id(sk, skb);
5924         }
5925
5926         tcp_init_transfer(sk, BPF_SOCK_OPS_ACTIVE_ESTABLISHED_CB, skb);
5927
5928         /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data
5929          * packet.
5930          */
5931         tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
5932
5933         if (sock_flag(sk, SOCK_KEEPOPEN))
5934                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, keepalive_time_when(tp));
5935
5936         if (!tp->rx_opt.snd_wscale)
5937                 __tcp_fast_path_on(tp, tp->snd_wnd);
5938         else
5939                 tp->pred_flags = 0;
5940 }
5941
5942 static bool tcp_rcv_fastopen_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *synack,
5943                                     struct tcp_fastopen_cookie *cookie)
5944 {
5945         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5946         struct sk_buff *data = tp->syn_data ? tcp_rtx_queue_head(sk) : NULL;
5947         u16 mss = tp->rx_opt.mss_clamp, try_exp = 0;
5948         bool syn_drop = false;
5949
5950         if (mss == tp->rx_opt.user_mss) {
5951                 struct tcp_options_received opt;
5952
5953                 /* Get original SYNACK MSS value if user MSS sets mss_clamp */
5954                 tcp_clear_options(&opt);
5955                 opt.user_mss = opt.mss_clamp = 0;
5956                 tcp_parse_options(sock_net(sk), synack, &opt, 0, NULL);
5957                 mss = opt.mss_clamp;
5958         }
5959
5960         if (!tp->syn_fastopen) {
5961                 /* Ignore an unsolicited cookie */
5962                 cookie->len = -1;
5963         } else if (tp->total_retrans) {
5964                 /* SYN timed out and the SYN-ACK neither has a cookie nor
5965                  * acknowledges data. Presumably the remote received only
5966                  * the retransmitted (regular) SYNs: either the original
5967                  * SYN-data or the corresponding SYN-ACK was dropped.
5968                  */
5969                 syn_drop = (cookie->len < 0 && data);
5970         } else if (cookie->len < 0 && !tp->syn_data) {
5971                 /* We requested a cookie but didn't get it. If we did not use
5972                  * the (old) exp opt format then try so next time (try_exp=1).
5973                  * Otherwise we go back to use the RFC7413 opt (try_exp=2).
5974                  */
5975                 try_exp = tp->syn_fastopen_exp ? 2 : 1;
5976         }
5977
5978         tcp_fastopen_cache_set(sk, mss, cookie, syn_drop, try_exp);
5979
5980         if (data) { /* Retransmit unacked data in SYN */
5981                 if (tp->total_retrans)
5982                         tp->fastopen_client_fail = TFO_SYN_RETRANSMITTED;
5983                 else
5984                         tp->fastopen_client_fail = TFO_DATA_NOT_ACKED;
5985                 skb_rbtree_walk_from(data) {
5986                         if (__tcp_retransmit_skb(sk, data, 1))
5987                                 break;
5988                 }
5989                 tcp_rearm_rto(sk);
5990                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5991                                 LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVEFAIL);
5992                 return true;
5993         }
5994         tp->syn_data_acked = tp->syn_data;
5995         if (tp->syn_data_acked) {
5996                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
5997                 /* SYN-data is counted as two separate packets in tcp_ack() */
5998                 if (tp->delivered > 1)
5999                         --tp->delivered;
6000         }
6001
6002         tcp_fastopen_add_skb(sk, synack);
6003
6004         return false;
6005 }
6006
6007 static void smc_check_reset_syn(struct tcp_sock *tp)
6008 {
6009 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
6010         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
6011                 if (tp->syn_smc && !tp->rx_opt.smc_ok)
6012                         tp->syn_smc = 0;
6013         }
6014 #endif
6015 }
6016
6017 static void tcp_try_undo_spurious_syn(struct sock *sk)
6018 {
6019         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6020         u32 syn_stamp;
6021
6022         /* undo_marker is set when SYN or SYNACK times out. The timeout is
6023          * spurious if the ACK's timestamp option echo value matches the
6024          * original SYN timestamp.
6025          */
6026         syn_stamp = tp->retrans_stamp;
6027         if (tp->undo_marker && syn_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
6028             syn_stamp == tp->rx_opt.rcv_tsecr)
6029                 tp->undo_marker = 0;
6030 }
6031
6032 static int tcp_rcv_synsent_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
6033                                          const struct tcphdr *th)
6034 {
6035         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
6036         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6037         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
6038         int saved_clamp = tp->rx_opt.mss_clamp;
6039         bool fastopen_fail;
6040
6041         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tp->rx_opt, 0, &foc);
6042         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
6043                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
6044
6045         if (th->ack) {
6046                 /* rfc793:
6047                  * "If the state is SYN-SENT then
6048                  *    first check the ACK bit
6049                  *      If the ACK bit is set
6050                  *        If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send
6051                  *        a reset (unless the RST bit is set, if so drop
6052                  *        the segment and return)"
6053                  */
6054                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_una) ||
6055                     after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
6056                         /* Previous FIN/ACK or RST/ACK might be ignored. */
6057                         if (icsk->icsk_retransmits == 0)
6058                                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk,
6059                                                 ICSK_TIME_RETRANS,
6060                                                 TCP_TIMEOUT_MIN, TCP_RTO_MAX);
6061                         goto reset_and_undo;
6062                 }
6063
6064                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
6065                     !between(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp,
6066                              tcp_time_stamp(tp))) {
6067                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
6068                                         LINUX_MIB_PAWSACTIVEREJECTED);
6069                         goto reset_and_undo;
6070                 }
6071
6072                 /* Now ACK is acceptable.
6073                  *
6074                  * "If the RST bit is set
6075                  *    If the ACK was acceptable then signal the user "error:
6076                  *    connection reset", drop the segment, enter CLOSED state,
6077                  *    delete TCB, and return."
6078                  */
6079
6080                 if (th->rst) {
6081                         tcp_reset(sk);
6082                         goto discard;
6083                 }
6084
6085                 /* rfc793:
6086                  *   "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
6087                  *    drop the segment and return."
6088                  *
6089                  *    See note below!
6090                  *                                        --ANK(990513)
6091                  */
6092                 if (!th->syn)
6093                         goto discard_and_undo;
6094
6095                 /* rfc793:
6096                  *   "If the SYN bit is on ...
6097                  *    are acceptable then ...
6098                  *    (our SYN has been ACKed), change the connection
6099                  *    state to ESTABLISHED..."
6100                  */
6101
6102                 tcp_ecn_rcv_synack(tp, th);
6103
6104                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
6105                 tcp_try_undo_spurious_syn(sk);
6106                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH);
6107
6108                 /* Ok.. it's good. Set up sequence numbers and
6109                  * move to established.
6110                  */
6111                 WRITE_ONCE(tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1);
6112                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6113
6114                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
6115                  * never scaled.
6116                  */
6117                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window);
6118
6119                 if (!tp->rx_opt.wscale_ok) {
6120                         tp->rx_opt.snd_wscale = tp->rx_opt.rcv_wscale = 0;
6121                         tp->window_clamp = min(tp->window_clamp, 65535U);
6122                 }
6123
6124                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
6125                         tp->rx_opt.tstamp_ok       = 1;
6126                         tp->tcp_header_len =
6127                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6128                         tp->advmss          -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6129                         tcp_store_ts_recent(tp);
6130                 } else {
6131                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
6132                 }
6133
6134                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
6135                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6136
6137                 /* Remember, tcp_poll() does not lock socket!
6138                  * Change state from SYN-SENT only after copied_seq
6139                  * is initialized. */
6140                 WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
6141
6142                 smc_check_reset_syn(tp);
6143
6144                 smp_mb();
6145
6146                 tcp_finish_connect(sk, skb);
6147
6148                 fastopen_fail = (tp->syn_fastopen || tp->syn_data) &&
6149                                 tcp_rcv_fastopen_synack(sk, skb, &foc);
6150
6151                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
6152                         sk->sk_state_change(sk);
6153                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
6154                 }
6155                 if (fastopen_fail)
6156                         return -1;
6157                 if (sk->sk_write_pending ||
6158                     icsk->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept ||
6159                     inet_csk_in_pingpong_mode(sk)) {
6160                         /* Save one ACK. Data will be ready after
6161                          * several ticks, if write_pending is set.
6162                          *
6163                          * It may be deleted, but with this feature tcpdumps
6164                          * look so _wonderfully_ clever, that I was not able
6165                          * to stand against the temptation 8)     --ANK
6166                          */
6167                         inet_csk_schedule_ack(sk);
6168                         tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
6169                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
6170                                                   TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
6171
6172 discard:
6173                         tcp_drop(sk, skb);
6174                         return 0;
6175                 } else {
6176                         tcp_send_ack(sk);
6177                 }
6178                 return -1;
6179         }
6180
6181         /* No ACK in the segment */
6182
6183         if (th->rst) {
6184                 /* rfc793:
6185                  * "If the RST bit is set
6186                  *
6187                  *      Otherwise (no ACK) drop the segment and return."
6188                  */
6189
6190                 goto discard_and_undo;
6191         }
6192
6193         /* PAWS check. */
6194         if (tp->rx_opt.ts_recent_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
6195             tcp_paws_reject(&tp->rx_opt, 0))
6196                 goto discard_and_undo;
6197
6198         if (th->syn) {
6199                 /* We see SYN without ACK. It is attempt of
6200                  * simultaneous connect with crossed SYNs.
6201                  * Particularly, it can be connect to self.
6202                  */
6203                 tcp_set_state(sk, TCP_SYN_RECV);
6204
6205                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
6206                         tp->rx_opt.tstamp_ok = 1;
6207                         tcp_store_ts_recent(tp);
6208                         tp->tcp_header_len =
6209                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6210                 } else {
6211                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
6212                 }
6213
6214                 WRITE_ONCE(tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1);
6215                 WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
6216                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6217
6218                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
6219                  * never scaled.
6220                  */
6221                 tp->snd_wnd    = ntohs(th->window);
6222                 tp->snd_wl1    = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
6223                 tp->max_window = tp->snd_wnd;
6224
6225                 tcp_ecn_rcv_syn(tp, th);
6226
6227                 tcp_mtup_init(sk);
6228                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
6229                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6230
6231                 tcp_send_synack(sk);
6232 #if 0
6233                 /* Note, we could accept data and URG from this segment.
6234                  * There are no obstacles to make this (except that we must
6235                  * either change tcp_recvmsg() to prevent it from returning data
6236                  * before 3WHS completes per RFC793, or employ TCP Fast Open).
6237                  *
6238                  * However, if we ignore data in ACKless segments sometimes,
6239                  * we have no reasons to accept it sometimes.
6240                  * Also, seems the code doing it in step6 of tcp_rcv_state_process
6241                  * is not flawless. So, discard packet for sanity.
6242                  * Uncomment this return to process the data.
6243                  */
6244                 return -1;
6245 #else
6246                 goto discard;
6247 #endif
6248         }
6249         /* "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
6250          * drop the segment and return."
6251          */
6252
6253 discard_and_undo:
6254         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
6255         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
6256         goto discard;
6257
6258 reset_and_undo:
6259         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
6260         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
6261         return 1;
6262 }
6263
6264 static void tcp_rcv_synrecv_state_fastopen(struct sock *sk)
6265 {
6266         struct request_sock *req;
6267
6268         /* If we are still handling the SYNACK RTO, see if timestamp ECR allows
6269          * undo. If peer SACKs triggered fast recovery, we can't undo here.
6270          */
6271         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
6272                 tcp_try_undo_loss(sk, false);
6273
6274         /* Reset rtx states to prevent spurious retransmits_timed_out() */
6275         tcp_sk(sk)->retrans_stamp = 0;
6276         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
6277
6278         /* Once we leave TCP_SYN_RECV or TCP_FIN_WAIT_1,
6279          * we no longer need req so release it.
6280          */
6281         req = rcu_dereference_protected(tcp_sk(sk)->fastopen_rsk,
6282                                         lockdep_sock_is_held(sk));
6283         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
6284
6285         /* Re-arm the timer because data may have been sent out.
6286          * This is similar to the regular data transmission case
6287          * when new data has just been ack'ed.
6288          *
6289          * (TFO) - we could try to be more aggressive and
6290          * retransmitting any data sooner based on when they
6291          * are sent out.
6292          */
6293         tcp_rearm_rto(sk);
6294 }
6295
6296 /*
6297  *      This function implements the receiving procedure of RFC 793 for
6298  *      all states except ESTABLISHED and TIME_WAIT.
6299  *      It's called from both tcp_v4_rcv and tcp_v6_rcv and should be
6300  *      address independent.
6301  */
6302
6303 int tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6304 {
6305         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6306         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
6307         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
6308         struct request_sock *req;
6309         int queued = 0;
6310         bool acceptable;
6311
6312         switch (sk->sk_state) {
6313         case TCP_CLOSE:
6314                 goto discard;
6315
6316         case TCP_LISTEN:
6317                 if (th->ack)
6318                         return 1;
6319
6320                 if (th->rst)
6321                         goto discard;
6322
6323                 if (th->syn) {
6324                         if (th->fin)
6325                                 goto discard;
6326                         /* It is possible that we process SYN packets from backlog,
6327                          * so we need to make sure to disable BH and RCU right there.
6328                          */
6329                         rcu_read_lock();
6330                         local_bh_disable();
6331                         acceptable = icsk->icsk_af_ops->conn_request(sk, skb) >= 0;
6332                         local_bh_enable();
6333                         rcu_read_unlock();
6334
6335                         if (!acceptable)
6336                                 return 1;
6337                         consume_skb(skb);
6338                         return 0;
6339                 }
6340                 goto discard;
6341
6342         case TCP_SYN_SENT:
6343                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
6344                 tcp_mstamp_refresh(tp);
6345                 queued = tcp_rcv_synsent_state_process(sk, skb, th);
6346                 if (queued >= 0)
6347                         return queued;
6348
6349                 /* Do step6 onward by hand. */
6350                 tcp_urg(sk, skb, th);
6351                 __kfree_skb(skb);
6352                 tcp_data_snd_check(sk);
6353                 return 0;
6354         }
6355
6356         tcp_mstamp_refresh(tp);
6357         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
6358         req = rcu_dereference_protected(tp->fastopen_rsk,
6359                                         lockdep_sock_is_held(sk));
6360         if (req) {
6361                 bool req_stolen;
6362
6363                 WARN_ON_ONCE(sk->sk_state != TCP_SYN_RECV &&
6364                     sk->sk_state != TCP_FIN_WAIT1);
6365
6366                 if (!tcp_check_req(sk, skb, req, true, &req_stolen))
6367                         goto discard;
6368         }
6369
6370         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
6371                 goto discard;
6372
6373         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 0))
6374                 return 0;
6375
6376         /* step 5: check the ACK field */
6377         acceptable = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH |
6378                                       FLAG_UPDATE_TS_RECENT |
6379                                       FLAG_NO_CHALLENGE_ACK) > 0;
6380
6381         if (!acceptable) {
6382                 if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
6383                         return 1;       /* send one RST */
6384                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
6385                 goto discard;
6386         }
6387         switch (sk->sk_state) {
6388         case TCP_SYN_RECV:
6389                 tp->delivered++; /* SYN-ACK delivery isn't tracked in tcp_ack */
6390                 if (!tp->srtt_us)
6391                         tcp_synack_rtt_meas(sk, req);
6392
6393                 if (req) {
6394                         tcp_rcv_synrecv_state_fastopen(sk);
6395                 } else {
6396                         tcp_try_undo_spurious_syn(sk);
6397                         tp->retrans_stamp = 0;
6398                         tcp_init_transfer(sk, BPF_SOCK_OPS_PASSIVE_ESTABLISHED_CB,
6399                                           skb);
6400                         WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
6401                 }
6402                 smp_mb();
6403                 tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
6404                 sk->sk_state_change(sk);
6405
6406                 /* Note, that this wakeup is only for marginal crossed SYN case.
6407                  * Passively open sockets are not waked up, because
6408                  * sk->sk_sleep == NULL and sk->sk_socket == NULL.
6409                  */
6410                 if (sk->sk_socket)
6411                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
6412
6413                 tp->snd_una = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
6414                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale;
6415                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
6416
6417                 if (tp->rx_opt.tstamp_ok)
6418                         tp->advmss -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6419
6420                 if (!inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
6421                         tcp_update_pacing_rate(sk);
6422
6423                 /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data packet */
6424                 tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
6425
6426                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6427                 tcp_fast_path_on(tp);
6428                 break;
6429
6430         case TCP_FIN_WAIT1: {
6431                 int tmo;
6432
6433                 if (req)
6434                         tcp_rcv_synrecv_state_fastopen(sk);
6435
6436                 if (tp->snd_una != tp->write_seq)
6437                         break;
6438
6439                 tcp_set_state(sk, TCP_FIN_WAIT2);
6440                 sk->sk_shutdown |= SEND_SHUTDOWN;
6441
6442                 sk_dst_confirm(sk);
6443
6444                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
6445                         /* Wake up lingering close() */
6446                         sk->sk_state_change(sk);
6447                         break;
6448                 }
6449
6450                 if (tp->linger2 < 0) {
6451                         tcp_done(sk);
6452                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6453                         return 1;
6454                 }
6455                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6456                     after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6457                         /* Receive out of order FIN after close() */
6458                         if (tp->syn_fastopen && th->fin)
6459                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
6460                         tcp_done(sk);
6461                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6462                         return 1;
6463                 }
6464
6465                 tmo = tcp_fin_time(sk);
6466                 if (tmo > TCP_TIMEWAIT_LEN) {
6467                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo - TCP_TIMEWAIT_LEN);
6468                 } else if (th->fin || sock_owned_by_user(sk)) {
6469                         /* Bad case. We could lose such FIN otherwise.
6470                          * It is not a big problem, but it looks confusing
6471                          * and not so rare event. We still can lose it now,
6472                          * if it spins in bh_lock_sock(), but it is really
6473                          * marginal case.
6474                          */
6475                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo);
6476                 } else {
6477                         tcp_time_wait(sk, TCP_FIN_WAIT2, tmo);
6478                         goto discard;
6479                 }
6480                 break;
6481         }
6482
6483         case TCP_CLOSING:
6484                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6485                         tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
6486                         goto discard;
6487                 }
6488                 break;
6489
6490         case TCP_LAST_ACK:
6491                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6492                         tcp_update_metrics(sk);
6493                         tcp_done(sk);
6494                         goto discard;
6495                 }
6496                 break;
6497         }
6498
6499         /* step 6: check the URG bit */
6500         tcp_urg(sk, skb, th);
6501
6502         /* step 7: process the segment text */
6503         switch (sk->sk_state) {
6504         case TCP_CLOSE_WAIT:
6505         case TCP_CLOSING:
6506         case TCP_LAST_ACK:
6507                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
6508                         if (sk_is_mptcp(sk))
6509                                 mptcp_incoming_options(sk, skb);
6510                         break;
6511                 }
6512                 fallthrough;
6513         case TCP_FIN_WAIT1:
6514         case TCP_FIN_WAIT2:
6515                 /* RFC 793 says to queue data in these states,
6516                  * RFC 1122 says we MUST send a reset.
6517                  * BSD 4.4 also does reset.
6518                  */
6519                 if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN) {
6520                         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6521                             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6522                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6523                                 tcp_reset(sk);
6524                                 return 1;
6525                         }
6526                 }
6527                 fallthrough;
6528         case TCP_ESTABLISHED:
6529                 tcp_data_queue(sk, skb);
6530                 queued = 1;
6531                 break;
6532         }
6533
6534         /* tcp_data could move socket to TIME-WAIT */
6535         if (sk->sk_state != TCP_CLOSE) {
6536                 tcp_data_snd_check(sk);
6537                 tcp_ack_snd_check(sk);
6538         }
6539
6540         if (!queued) {
6541 discard:
6542                 tcp_drop(sk, skb);
6543         }
6544         return 0;
6545 }
6546 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_state_process);
6547
6548 static inline void pr_drop_req(struct request_sock *req, __u16 port, int family)
6549 {
6550         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6551
6552         if (family == AF_INET)
6553                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI4/%u\n",
6554                                     &ireq->ir_rmt_addr, port);
6555 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6556         else if (family == AF_INET6)
6557                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI6/%u\n",
6558                                     &ireq->ir_v6_rmt_addr, port);
6559 #endif
6560 }
6561
6562 /* RFC3168 : 6.1.1 SYN packets must not have ECT/ECN bits set
6563  *
6564  * If we receive a SYN packet with these bits set, it means a
6565  * network is playing bad games with TOS bits. In order to
6566  * avoid possible false congestion notifications, we disable
6567  * TCP ECN negotiation.
6568  *
6569  * Exception: tcp_ca wants ECN. This is required for DCTCP
6570  * congestion control: Linux DCTCP asserts ECT on all packets,
6571  * including SYN, which is most optimal solution; however,
6572  * others, such as FreeBSD do not.
6573  *
6574  * Exception: At least one of the reserved bits of the TCP header (th->res1) is
6575  * set, indicating the use of a future TCP extension (such as AccECN). See
6576  * RFC8311 Â§4.3 which updates RFC3168 to allow the development of such
6577  * extensions.
6578  */
6579 static void tcp_ecn_create_request(struct request_sock *req,
6580                                    const struct sk_buff *skb,
6581                                    const struct sock *listen_sk,
6582                                    const struct dst_entry *dst)
6583 {
6584         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
6585         const struct net *net = sock_net(listen_sk);
6586         bool th_ecn = th->ece && th->cwr;
6587         bool ect, ecn_ok;
6588         u32 ecn_ok_dst;
6589
6590         if (!th_ecn)
6591                 return;
6592
6593         ect = !INET_ECN_is_not_ect(TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield);
6594         ecn_ok_dst = dst_feature(dst, DST_FEATURE_ECN_MASK);
6595         ecn_ok = net->ipv4.sysctl_tcp_ecn || ecn_ok_dst;
6596
6597         if (((!ect || th->res1) && ecn_ok) || tcp_ca_needs_ecn(listen_sk) ||
6598             (ecn_ok_dst & DST_FEATURE_ECN_CA) ||
6599             tcp_bpf_ca_needs_ecn((struct sock *)req))
6600                 inet_rsk(req)->ecn_ok = 1;
6601 }
6602
6603 static void tcp_openreq_init(struct request_sock *req,
6604                              const struct tcp_options_received *rx_opt,
6605                              struct sk_buff *skb, const struct sock *sk)
6606 {
6607         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6608
6609         req->rsk_rcv_wnd = 0;           /* So that tcp_send_synack() knows! */
6610         tcp_rsk(req)->rcv_isn = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
6611         tcp_rsk(req)->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6612         tcp_rsk(req)->snt_synack = 0;
6613         tcp_rsk(req)->last_oow_ack_time = 0;
6614         req->mss = rx_opt->mss_clamp;
6615         req->ts_recent = rx_opt->saw_tstamp ? rx_opt->rcv_tsval : 0;
6616         ireq->tstamp_ok = rx_opt->tstamp_ok;
6617         ireq->sack_ok = rx_opt->sack_ok;
6618         ireq->snd_wscale = rx_opt->snd_wscale;
6619         ireq->wscale_ok = rx_opt->wscale_ok;
6620         ireq->acked = 0;
6621         ireq->ecn_ok = 0;
6622         ireq->ir_rmt_port = tcp_hdr(skb)->source;
6623         ireq->ir_num = ntohs(tcp_hdr(skb)->dest);
6624         ireq->ir_mark = inet_request_mark(sk, skb);
6625 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
6626         ireq->smc_ok = rx_opt->smc_ok;
6627 #endif
6628 }
6629
6630 struct request_sock *inet_reqsk_alloc(const struct request_sock_ops *ops,
6631                                       struct sock *sk_listener,
6632                                       bool attach_listener)
6633 {
6634         struct request_sock *req = reqsk_alloc(ops, sk_listener,
6635                                                attach_listener);
6636
6637         if (req) {
6638                 struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6639
6640                 ireq->ireq_opt = NULL;
6641 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6642                 ireq->pktopts = NULL;
6643 #endif
6644                 atomic64_set(&ireq->ir_cookie, 0);
6645                 ireq->ireq_state = TCP_NEW_SYN_RECV;
6646                 write_pnet(&ireq->ireq_net, sock_net(sk_listener));
6647                 ireq->ireq_family = sk_listener->sk_family;
6648         }
6649
6650         return req;
6651 }
6652 EXPORT_SYMBOL(inet_reqsk_alloc);
6653
6654 /*
6655  * Return true if a syncookie should be sent
6656  */
6657 static bool tcp_syn_flood_action(const struct sock *sk, const char *proto)
6658 {
6659         struct request_sock_queue *queue = &inet_csk(sk)->icsk_accept_queue;
6660         const char *msg = "Dropping request";
6661         bool want_cookie = false;
6662         struct net *net = sock_net(sk);
6663
6664 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
6665         if (net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies) {
6666                 msg = "Sending cookies";
6667                 want_cookie = true;
6668                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDOCOOKIES);
6669         } else
6670 #endif
6671                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDROP);
6672
6673         if (!queue->synflood_warned &&
6674             net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies != 2 &&
6675             xchg(&queue->synflood_warned, 1) == 0)
6676                 net_info_ratelimited("%s: Possible SYN flooding on port %d. %s.  Check SNMP counters.\n",
6677                                      proto, sk->sk_num, msg);
6678
6679         return want_cookie;
6680 }
6681
6682 static void tcp_reqsk_record_syn(const struct sock *sk,
6683                                  struct request_sock *req,
6684                                  const struct sk_buff *skb)
6685 {
6686         if (tcp_sk(sk)->save_syn) {
6687                 u32 len = skb_network_header_len(skb) + tcp_hdrlen(skb);
6688                 struct saved_syn *saved_syn;
6689                 u32 mac_hdrlen;
6690                 void *base;
6691
6692                 if (tcp_sk(sk)->save_syn == 2) {  /* Save full header. */
6693                         base = skb_mac_header(skb);
6694                         mac_hdrlen = skb_mac_header_len(skb);
6695                         len += mac_hdrlen;
6696                 } else {
6697                         base = skb_network_header(skb);
6698                         mac_hdrlen = 0;
6699                 }
6700
6701                 saved_syn = kmalloc(struct_size(saved_syn, data, len),
6702                                     GFP_ATOMIC);
6703                 if (saved_syn) {
6704                         saved_syn->mac_hdrlen = mac_hdrlen;
6705                         saved_syn->network_hdrlen = skb_network_header_len(skb);
6706                         saved_syn->tcp_hdrlen = tcp_hdrlen(skb);
6707                         memcpy(saved_syn->data, base, len);
6708                         req->saved_syn = saved_syn;
6709                 }
6710         }
6711 }
6712
6713 /* If a SYN cookie is required and supported, returns a clamped MSS value to be
6714  * used for SYN cookie generation.
6715  */
6716 u16 tcp_get_syncookie_mss(struct request_sock_ops *rsk_ops,
6717                           const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
6718                           struct sock *sk, struct tcphdr *th)
6719 {
6720         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6721         u16 mss;
6722
6723         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_syncookies != 2 &&
6724             !inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk))
6725                 return 0;
6726
6727         if (!tcp_syn_flood_action(sk, rsk_ops->slab_name))
6728                 return 0;
6729
6730         if (sk_acceptq_is_full(sk)) {
6731                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS);
6732                 return 0;
6733         }
6734
6735         mss = tcp_parse_mss_option(th, tp->rx_opt.user_mss);
6736         if (!mss)
6737                 mss = af_ops->mss_clamp;
6738
6739         return mss;
6740 }
6741 EXPORT_SYMBOL_GPL(tcp_get_syncookie_mss);
6742
6743 int tcp_conn_request(struct request_sock_ops *rsk_ops,
6744                      const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
6745                      struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6746 {
6747         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
6748         __u32 isn = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_tw_isn;
6749         struct tcp_options_received tmp_opt;
6750         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6751         struct net *net = sock_net(sk);
6752         struct sock *fastopen_sk = NULL;
6753         struct request_sock *req;
6754         bool want_cookie = false;
6755         struct dst_entry *dst;
6756         struct flowi fl;
6757
6758         /* TW buckets are converted to open requests without
6759          * limitations, they conserve resources and peer is
6760          * evidently real one.
6761          */
6762         if ((net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies == 2 ||
6763              inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk)) && !isn) {
6764                 want_cookie = tcp_syn_flood_action(sk, rsk_ops->slab_name);
6765                 if (!want_cookie)
6766                         goto drop;
6767         }
6768
6769         if (sk_acceptq_is_full(sk)) {
6770                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS);
6771                 goto drop;
6772         }
6773
6774         req = inet_reqsk_alloc(rsk_ops, sk, !want_cookie);
6775         if (!req)
6776                 goto drop;
6777
6778         req->syncookie = want_cookie;
6779         tcp_rsk(req)->af_specific = af_ops;
6780         tcp_rsk(req)->ts_off = 0;
6781 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP)
6782         tcp_rsk(req)->is_mptcp = 0;
6783 #endif
6784
6785         tcp_clear_options(&tmp_opt);
6786         tmp_opt.mss_clamp = af_ops->mss_clamp;
6787         tmp_opt.user_mss  = tp->rx_opt.user_mss;
6788         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tmp_opt, 0,
6789                           want_cookie ? NULL : &foc);
6790
6791         if (want_cookie && !tmp_opt.saw_tstamp)
6792                 tcp_clear_options(&tmp_opt);
6793
6794         if (IS_ENABLED(CONFIG_SMC) && want_cookie)
6795                 tmp_opt.smc_ok = 0;
6796
6797         tmp_opt.tstamp_ok = tmp_opt.saw_tstamp;
6798         tcp_openreq_init(req, &tmp_opt, skb, sk);
6799         inet_rsk(req)->no_srccheck = inet_sk(sk)->transparent;
6800
6801         /* Note: tcp_v6_init_req() might override ir_iif for link locals */
6802         inet_rsk(req)->ir_iif = inet_request_bound_dev_if(sk, skb);
6803
6804         af_ops->init_req(req, sk, skb);
6805
6806         if (security_inet_conn_request(sk, skb, req))
6807                 goto drop_and_free;
6808
6809         if (tmp_opt.tstamp_ok)
6810                 tcp_rsk(req)->ts_off = af_ops->init_ts_off(net, skb);
6811
6812         dst = af_ops->route_req(sk, &fl, req);
6813         if (!dst)
6814                 goto drop_and_free;
6815
6816         if (!want_cookie && !isn) {
6817                 /* Kill the following clause, if you dislike this way. */
6818                 if (!net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies &&
6819                     (net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog - inet_csk_reqsk_queue_len(sk) <
6820                      (net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog >> 2)) &&
6821                     !tcp_peer_is_proven(req, dst)) {
6822                         /* Without syncookies last quarter of
6823                          * backlog is filled with destinations,
6824                          * proven to be alive.
6825                          * It means that we continue to communicate
6826                          * to destinations, already remembered
6827                          * to the moment of synflood.
6828                          */
6829                         pr_drop_req(req, ntohs(tcp_hdr(skb)->source),
6830                                     rsk_ops->family);
6831                         goto drop_and_release;
6832                 }
6833
6834                 isn = af_ops->init_seq(skb);
6835         }
6836
6837         tcp_ecn_create_request(req, skb, sk, dst);
6838
6839         if (want_cookie) {
6840                 isn = cookie_init_sequence(af_ops, sk, skb, &req->mss);
6841                 if (!tmp_opt.tstamp_ok)
6842                         inet_rsk(req)->ecn_ok = 0;
6843         }
6844
6845         tcp_rsk(req)->snt_isn = isn;
6846         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
6847         tcp_rsk(req)->syn_tos = TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield;
6848         tcp_openreq_init_rwin(req, sk, dst);
6849         sk_rx_queue_set(req_to_sk(req), skb);
6850         if (!want_cookie) {
6851                 tcp_reqsk_record_syn(sk, req, skb);
6852                 fastopen_sk = tcp_try_fastopen(sk, skb, req, &foc, dst);
6853         }
6854         if (fastopen_sk) {
6855                 af_ops->send_synack(fastopen_sk, dst, &fl, req,
6856                                     &foc, TCP_SYNACK_FASTOPEN, skb);
6857                 /* Add the child socket directly into the accept queue */
6858                 if (!inet_csk_reqsk_queue_add(sk, req, fastopen_sk)) {
6859                         reqsk_fastopen_remove(fastopen_sk, req, false);
6860                         bh_unlock_sock(fastopen_sk);
6861                         sock_put(fastopen_sk);
6862                         goto drop_and_free;
6863                 }
6864                 sk->sk_data_ready(sk);
6865                 bh_unlock_sock(fastopen_sk);
6866                 sock_put(fastopen_sk);
6867         } else {
6868                 tcp_rsk(req)->tfo_listener = false;
6869                 if (!want_cookie)
6870                         inet_csk_reqsk_queue_hash_add(sk, req,
6871                                 tcp_timeout_init((struct sock *)req));
6872                 af_ops->send_synack(sk, dst, &fl, req, &foc,
6873                                     !want_cookie ? TCP_SYNACK_NORMAL :
6874                                                    TCP_SYNACK_COOKIE,
6875                                     skb);
6876                 if (want_cookie) {
6877                         reqsk_free(req);
6878                         return 0;
6879                 }
6880         }
6881         reqsk_put(req);
6882         return 0;
6883
6884 drop_and_release:
6885         dst_release(dst);
6886 drop_and_free:
6887         __reqsk_free(req);
6888 drop:
6889         tcp_listendrop(sk);
6890         return 0;
6891 }
6892 EXPORT_SYMBOL(tcp_conn_request);