Merge tag 'x86-urgent-2023-07-01' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[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 #define FLAG_DSACK_TLP          0x20000 /* DSACK for tail loss probe */
104
105 #define FLAG_ACKED              (FLAG_DATA_ACKED|FLAG_SYN_ACKED)
106 #define FLAG_NOT_DUP            (FLAG_DATA|FLAG_WIN_UPDATE|FLAG_ACKED)
107 #define FLAG_CA_ALERT           (FLAG_DATA_SACKED|FLAG_ECE|FLAG_DSACKING_ACK)
108 #define FLAG_FORWARD_PROGRESS   (FLAG_ACKED|FLAG_DATA_SACKED)
109
110 #define TCP_REMNANT (TCP_FLAG_FIN|TCP_FLAG_URG|TCP_FLAG_SYN|TCP_FLAG_PSH)
111 #define TCP_HP_BITS (~(TCP_RESERVED_BITS|TCP_FLAG_PSH))
112
113 #define REXMIT_NONE     0 /* no loss recovery to do */
114 #define REXMIT_LOST     1 /* retransmit packets marked lost */
115 #define REXMIT_NEW      2 /* FRTO-style transmit of unsent/new packets */
116
117 #if IS_ENABLED(CONFIG_TLS_DEVICE)
118 static DEFINE_STATIC_KEY_DEFERRED_FALSE(clean_acked_data_enabled, HZ);
119
120 void clean_acked_data_enable(struct inet_connection_sock *icsk,
121                              void (*cad)(struct sock *sk, u32 ack_seq))
122 {
123         icsk->icsk_clean_acked = cad;
124         static_branch_deferred_inc(&clean_acked_data_enabled);
125 }
126 EXPORT_SYMBOL_GPL(clean_acked_data_enable);
127
128 void clean_acked_data_disable(struct inet_connection_sock *icsk)
129 {
130         static_branch_slow_dec_deferred(&clean_acked_data_enabled);
131         icsk->icsk_clean_acked = NULL;
132 }
133 EXPORT_SYMBOL_GPL(clean_acked_data_disable);
134
135 void clean_acked_data_flush(void)
136 {
137         static_key_deferred_flush(&clean_acked_data_enabled);
138 }
139 EXPORT_SYMBOL_GPL(clean_acked_data_flush);
140 #endif
141
142 #ifdef CONFIG_CGROUP_BPF
143 static void bpf_skops_parse_hdr(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
144 {
145         bool unknown_opt = tcp_sk(sk)->rx_opt.saw_unknown &&
146                 BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tcp_sk(sk),
147                                        BPF_SOCK_OPS_PARSE_UNKNOWN_HDR_OPT_CB_FLAG);
148         bool parse_all_opt = BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tcp_sk(sk),
149                                                     BPF_SOCK_OPS_PARSE_ALL_HDR_OPT_CB_FLAG);
150         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
151
152         if (likely(!unknown_opt && !parse_all_opt))
153                 return;
154
155         /* The skb will be handled in the
156          * bpf_skops_established() or
157          * bpf_skops_write_hdr_opt().
158          */
159         switch (sk->sk_state) {
160         case TCP_SYN_RECV:
161         case TCP_SYN_SENT:
162         case TCP_LISTEN:
163                 return;
164         }
165
166         sock_owned_by_me(sk);
167
168         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
169         sock_ops.op = BPF_SOCK_OPS_PARSE_HDR_OPT_CB;
170         sock_ops.is_fullsock = 1;
171         sock_ops.sk = sk;
172         bpf_skops_init_skb(&sock_ops, skb, tcp_hdrlen(skb));
173
174         BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS(&sock_ops);
175 }
176
177 static void bpf_skops_established(struct sock *sk, int bpf_op,
178                                   struct sk_buff *skb)
179 {
180         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
181
182         sock_owned_by_me(sk);
183
184         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
185         sock_ops.op = bpf_op;
186         sock_ops.is_fullsock = 1;
187         sock_ops.sk = sk;
188         /* sk with TCP_REPAIR_ON does not have skb in tcp_finish_connect */
189         if (skb)
190                 bpf_skops_init_skb(&sock_ops, skb, tcp_hdrlen(skb));
191
192         BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS(&sock_ops);
193 }
194 #else
195 static void bpf_skops_parse_hdr(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
196 {
197 }
198
199 static void bpf_skops_established(struct sock *sk, int bpf_op,
200                                   struct sk_buff *skb)
201 {
202 }
203 #endif
204
205 static void tcp_gro_dev_warn(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
206                              unsigned int len)
207 {
208         static bool __once __read_mostly;
209
210         if (!__once) {
211                 struct net_device *dev;
212
213                 __once = true;
214
215                 rcu_read_lock();
216                 dev = dev_get_by_index_rcu(sock_net(sk), skb->skb_iif);
217                 if (!dev || len >= dev->mtu)
218                         pr_warn("%s: Driver has suspect GRO implementation, TCP performance may be compromised.\n",
219                                 dev ? dev->name : "Unknown driver");
220                 rcu_read_unlock();
221         }
222 }
223
224 /* Adapt the MSS value used to make delayed ack decision to the
225  * real world.
226  */
227 static void tcp_measure_rcv_mss(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
228 {
229         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
230         const unsigned int lss = icsk->icsk_ack.last_seg_size;
231         unsigned int len;
232
233         icsk->icsk_ack.last_seg_size = 0;
234
235         /* skb->len may jitter because of SACKs, even if peer
236          * sends good full-sized frames.
237          */
238         len = skb_shinfo(skb)->gso_size ? : skb->len;
239         if (len >= icsk->icsk_ack.rcv_mss) {
240                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = min_t(unsigned int, len,
241                                                tcp_sk(sk)->advmss);
242                 /* Account for possibly-removed options */
243                 if (unlikely(len > icsk->icsk_ack.rcv_mss +
244                                    MAX_TCP_OPTION_SPACE))
245                         tcp_gro_dev_warn(sk, skb, len);
246         } else {
247                 /* Otherwise, we make more careful check taking into account,
248                  * that SACKs block is variable.
249                  *
250                  * "len" is invariant segment length, including TCP header.
251                  */
252                 len += skb->data - skb_transport_header(skb);
253                 if (len >= TCP_MSS_DEFAULT + sizeof(struct tcphdr) ||
254                     /* If PSH is not set, packet should be
255                      * full sized, provided peer TCP is not badly broken.
256                      * This observation (if it is correct 8)) allows
257                      * to handle super-low mtu links fairly.
258                      */
259                     (len >= TCP_MIN_MSS + sizeof(struct tcphdr) &&
260                      !(tcp_flag_word(tcp_hdr(skb)) & TCP_REMNANT))) {
261                         /* Subtract also invariant (if peer is RFC compliant),
262                          * tcp header plus fixed timestamp option length.
263                          * Resulting "len" is MSS free of SACK jitter.
264                          */
265                         len -= tcp_sk(sk)->tcp_header_len;
266                         icsk->icsk_ack.last_seg_size = len;
267                         if (len == lss) {
268                                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = len;
269                                 return;
270                         }
271                 }
272                 if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED)
273                         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED2;
274                 icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED;
275         }
276 }
277
278 static void tcp_incr_quickack(struct sock *sk, unsigned int max_quickacks)
279 {
280         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
281         unsigned int quickacks = tcp_sk(sk)->rcv_wnd / (2 * icsk->icsk_ack.rcv_mss);
282
283         if (quickacks == 0)
284                 quickacks = 2;
285         quickacks = min(quickacks, max_quickacks);
286         if (quickacks > icsk->icsk_ack.quick)
287                 icsk->icsk_ack.quick = quickacks;
288 }
289
290 void tcp_enter_quickack_mode(struct sock *sk, unsigned int max_quickacks)
291 {
292         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
293
294         tcp_incr_quickack(sk, max_quickacks);
295         inet_csk_exit_pingpong_mode(sk);
296         icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
297 }
298 EXPORT_SYMBOL(tcp_enter_quickack_mode);
299
300 /* Send ACKs quickly, if "quick" count is not exhausted
301  * and the session is not interactive.
302  */
303
304 static bool tcp_in_quickack_mode(struct sock *sk)
305 {
306         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
307         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
308
309         return (dst && dst_metric(dst, RTAX_QUICKACK)) ||
310                 (icsk->icsk_ack.quick && !inet_csk_in_pingpong_mode(sk));
311 }
312
313 static void tcp_ecn_queue_cwr(struct tcp_sock *tp)
314 {
315         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
316                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_QUEUE_CWR;
317 }
318
319 static void tcp_ecn_accept_cwr(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
320 {
321         if (tcp_hdr(skb)->cwr) {
322                 tcp_sk(sk)->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
323
324                 /* If the sender is telling us it has entered CWR, then its
325                  * cwnd may be very low (even just 1 packet), so we should ACK
326                  * immediately.
327                  */
328                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
329                         inet_csk(sk)->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_NOW;
330         }
331 }
332
333 static void tcp_ecn_withdraw_cwr(struct tcp_sock *tp)
334 {
335         tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
336 }
337
338 static void __tcp_ecn_check_ce(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
339 {
340         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
341
342         switch (TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield & INET_ECN_MASK) {
343         case INET_ECN_NOT_ECT:
344                 /* Funny extension: if ECT is not set on a segment,
345                  * and we already seen ECT on a previous segment,
346                  * it is probably a retransmit.
347                  */
348                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_SEEN)
349                         tcp_enter_quickack_mode(sk, 2);
350                 break;
351         case INET_ECN_CE:
352                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
353                         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_ECN_IS_CE);
354
355                 if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)) {
356                         /* Better not delay acks, sender can have a very low cwnd */
357                         tcp_enter_quickack_mode(sk, 2);
358                         tp->ecn_flags |= TCP_ECN_DEMAND_CWR;
359                 }
360                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
361                 break;
362         default:
363                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
364                         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_ECN_NO_CE);
365                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
366                 break;
367         }
368 }
369
370 static void tcp_ecn_check_ce(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
371 {
372         if (tcp_sk(sk)->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
373                 __tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
374 }
375
376 static void tcp_ecn_rcv_synack(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
377 {
378         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || th->cwr))
379                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
380 }
381
382 static void tcp_ecn_rcv_syn(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
383 {
384         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || !th->cwr))
385                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
386 }
387
388 static bool tcp_ecn_rcv_ecn_echo(const struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
389 {
390         if (th->ece && !th->syn && (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
391                 return true;
392         return false;
393 }
394
395 /* Buffer size and advertised window tuning.
396  *
397  * 1. Tuning sk->sk_sndbuf, when connection enters established state.
398  */
399
400 static void tcp_sndbuf_expand(struct sock *sk)
401 {
402         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
403         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
404         int sndmem, per_mss;
405         u32 nr_segs;
406
407         /* Worst case is non GSO/TSO : each frame consumes one skb
408          * and skb->head is kmalloced using power of two area of memory
409          */
410         per_mss = max_t(u32, tp->rx_opt.mss_clamp, tp->mss_cache) +
411                   MAX_TCP_HEADER +
412                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info));
413
414         per_mss = roundup_pow_of_two(per_mss) +
415                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct sk_buff));
416
417         nr_segs = max_t(u32, TCP_INIT_CWND, tcp_snd_cwnd(tp));
418         nr_segs = max_t(u32, nr_segs, tp->reordering + 1);
419
420         /* Fast Recovery (RFC 5681 3.2) :
421          * Cubic needs 1.7 factor, rounded to 2 to include
422          * extra cushion (application might react slowly to EPOLLOUT)
423          */
424         sndmem = ca_ops->sndbuf_expand ? ca_ops->sndbuf_expand(sk) : 2;
425         sndmem *= nr_segs * per_mss;
426
427         if (sk->sk_sndbuf < sndmem)
428                 WRITE_ONCE(sk->sk_sndbuf,
429                            min(sndmem, READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_wmem[2])));
430 }
431
432 /* 2. Tuning advertised window (window_clamp, rcv_ssthresh)
433  *
434  * All tcp_full_space() is split to two parts: "network" buffer, allocated
435  * forward and advertised in receiver window (tp->rcv_wnd) and
436  * "application buffer", required to isolate scheduling/application
437  * latencies from network.
438  * window_clamp is maximal advertised window. It can be less than
439  * tcp_full_space(), in this case tcp_full_space() - window_clamp
440  * is reserved for "application" buffer. The less window_clamp is
441  * the smoother our behaviour from viewpoint of network, but the lower
442  * throughput and the higher sensitivity of the connection to losses. 8)
443  *
444  * rcv_ssthresh is more strict window_clamp used at "slow start"
445  * phase to predict further behaviour of this connection.
446  * It is used for two goals:
447  * - to enforce header prediction at sender, even when application
448  *   requires some significant "application buffer". It is check #1.
449  * - to prevent pruning of receive queue because of misprediction
450  *   of receiver window. Check #2.
451  *
452  * The scheme does not work when sender sends good segments opening
453  * window and then starts to feed us spaghetti. But it should work
454  * in common situations. Otherwise, we have to rely on queue collapsing.
455  */
456
457 /* Slow part of check#2. */
458 static int __tcp_grow_window(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
459                              unsigned int skbtruesize)
460 {
461         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
462         /* Optimize this! */
463         int truesize = tcp_win_from_space(sk, skbtruesize) >> 1;
464         int window = tcp_win_from_space(sk, READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2])) >> 1;
465
466         while (tp->rcv_ssthresh <= window) {
467                 if (truesize <= skb->len)
468                         return 2 * inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss;
469
470                 truesize >>= 1;
471                 window >>= 1;
472         }
473         return 0;
474 }
475
476 /* Even if skb appears to have a bad len/truesize ratio, TCP coalescing
477  * can play nice with us, as sk_buff and skb->head might be either
478  * freed or shared with up to MAX_SKB_FRAGS segments.
479  * Only give a boost to drivers using page frag(s) to hold the frame(s),
480  * and if no payload was pulled in skb->head before reaching us.
481  */
482 static u32 truesize_adjust(bool adjust, const struct sk_buff *skb)
483 {
484         u32 truesize = skb->truesize;
485
486         if (adjust && !skb_headlen(skb)) {
487                 truesize -= SKB_TRUESIZE(skb_end_offset(skb));
488                 /* paranoid check, some drivers might be buggy */
489                 if (unlikely((int)truesize < (int)skb->len))
490                         truesize = skb->truesize;
491         }
492         return truesize;
493 }
494
495 static void tcp_grow_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
496                             bool adjust)
497 {
498         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
499         int room;
500
501         room = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_space(sk)) - tp->rcv_ssthresh;
502
503         if (room <= 0)
504                 return;
505
506         /* Check #1 */
507         if (!tcp_under_memory_pressure(sk)) {
508                 unsigned int truesize = truesize_adjust(adjust, skb);
509                 int incr;
510
511                 /* Check #2. Increase window, if skb with such overhead
512                  * will fit to rcvbuf in future.
513                  */
514                 if (tcp_win_from_space(sk, truesize) <= skb->len)
515                         incr = 2 * tp->advmss;
516                 else
517                         incr = __tcp_grow_window(sk, skb, truesize);
518
519                 if (incr) {
520                         incr = max_t(int, incr, 2 * skb->len);
521                         tp->rcv_ssthresh += min(room, incr);
522                         inet_csk(sk)->icsk_ack.quick |= 1;
523                 }
524         } else {
525                 /* Under pressure:
526                  * Adjust rcv_ssthresh according to reserved mem
527                  */
528                 tcp_adjust_rcv_ssthresh(sk);
529         }
530 }
531
532 /* 3. Try to fixup all. It is made immediately after connection enters
533  *    established state.
534  */
535 static void tcp_init_buffer_space(struct sock *sk)
536 {
537         int tcp_app_win = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_app_win);
538         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
539         int maxwin;
540
541         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK))
542                 tcp_sndbuf_expand(sk);
543
544         tcp_mstamp_refresh(tp);
545         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
546         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
547
548         maxwin = tcp_full_space(sk);
549
550         if (tp->window_clamp >= maxwin) {
551                 tp->window_clamp = maxwin;
552
553                 if (tcp_app_win && maxwin > 4 * tp->advmss)
554                         tp->window_clamp = max(maxwin -
555                                                (maxwin >> tcp_app_win),
556                                                4 * tp->advmss);
557         }
558
559         /* Force reservation of one segment. */
560         if (tcp_app_win &&
561             tp->window_clamp > 2 * tp->advmss &&
562             tp->window_clamp + tp->advmss > maxwin)
563                 tp->window_clamp = max(2 * tp->advmss, maxwin - tp->advmss);
564
565         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, tp->window_clamp);
566         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
567         tp->rcvq_space.space = min3(tp->rcv_ssthresh, tp->rcv_wnd,
568                                     (u32)TCP_INIT_CWND * tp->advmss);
569 }
570
571 /* 4. Recalculate window clamp after socket hit its memory bounds. */
572 static void tcp_clamp_window(struct sock *sk)
573 {
574         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
575         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
576         struct net *net = sock_net(sk);
577         int rmem2;
578
579         icsk->icsk_ack.quick = 0;
580         rmem2 = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
581
582         if (sk->sk_rcvbuf < rmem2 &&
583             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK) &&
584             !tcp_under_memory_pressure(sk) &&
585             sk_memory_allocated(sk) < sk_prot_mem_limits(sk, 0)) {
586                 WRITE_ONCE(sk->sk_rcvbuf,
587                            min(atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc), rmem2));
588         }
589         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf)
590                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->window_clamp, 2U * tp->advmss);
591 }
592
593 /* Initialize RCV_MSS value.
594  * RCV_MSS is an our guess about MSS used by the peer.
595  * We haven't any direct information about the MSS.
596  * It's better to underestimate the RCV_MSS rather than overestimate.
597  * Overestimations make us ACKing less frequently than needed.
598  * Underestimations are more easy to detect and fix by tcp_measure_rcv_mss().
599  */
600 void tcp_initialize_rcv_mss(struct sock *sk)
601 {
602         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
603         unsigned int hint = min_t(unsigned int, tp->advmss, tp->mss_cache);
604
605         hint = min(hint, tp->rcv_wnd / 2);
606         hint = min(hint, TCP_MSS_DEFAULT);
607         hint = max(hint, TCP_MIN_MSS);
608
609         inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss = hint;
610 }
611 EXPORT_SYMBOL(tcp_initialize_rcv_mss);
612
613 /* Receiver "autotuning" code.
614  *
615  * The algorithm for RTT estimation w/o timestamps is based on
616  * Dynamic Right-Sizing (DRS) by Wu Feng and Mike Fisk of LANL.
617  * <https://public.lanl.gov/radiant/pubs.html#DRS>
618  *
619  * More detail on this code can be found at
620  * <http://staff.psc.edu/jheffner/>,
621  * though this reference is out of date.  A new paper
622  * is pending.
623  */
624 static void tcp_rcv_rtt_update(struct tcp_sock *tp, u32 sample, int win_dep)
625 {
626         u32 new_sample = tp->rcv_rtt_est.rtt_us;
627         long m = sample;
628
629         if (new_sample != 0) {
630                 /* If we sample in larger samples in the non-timestamp
631                  * case, we could grossly overestimate the RTT especially
632                  * with chatty applications or bulk transfer apps which
633                  * are stalled on filesystem I/O.
634                  *
635                  * Also, since we are only going for a minimum in the
636                  * non-timestamp case, we do not smooth things out
637                  * else with timestamps disabled convergence takes too
638                  * long.
639                  */
640                 if (!win_dep) {
641                         m -= (new_sample >> 3);
642                         new_sample += m;
643                 } else {
644                         m <<= 3;
645                         if (m < new_sample)
646                                 new_sample = m;
647                 }
648         } else {
649                 /* No previous measure. */
650                 new_sample = m << 3;
651         }
652
653         tp->rcv_rtt_est.rtt_us = new_sample;
654 }
655
656 static inline void tcp_rcv_rtt_measure(struct tcp_sock *tp)
657 {
658         u32 delta_us;
659
660         if (tp->rcv_rtt_est.time == 0)
661                 goto new_measure;
662         if (before(tp->rcv_nxt, tp->rcv_rtt_est.seq))
663                 return;
664         delta_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcv_rtt_est.time);
665         if (!delta_us)
666                 delta_us = 1;
667         tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 1);
668
669 new_measure:
670         tp->rcv_rtt_est.seq = tp->rcv_nxt + tp->rcv_wnd;
671         tp->rcv_rtt_est.time = tp->tcp_mstamp;
672 }
673
674 static inline void tcp_rcv_rtt_measure_ts(struct sock *sk,
675                                           const struct sk_buff *skb)
676 {
677         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
678
679         if (tp->rx_opt.rcv_tsecr == tp->rcv_rtt_last_tsecr)
680                 return;
681         tp->rcv_rtt_last_tsecr = tp->rx_opt.rcv_tsecr;
682
683         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq -
684             TCP_SKB_CB(skb)->seq >= inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss) {
685                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
686                 u32 delta_us;
687
688                 if (likely(delta < INT_MAX / (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ))) {
689                         if (!delta)
690                                 delta = 1;
691                         delta_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
692                         tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 0);
693                 }
694         }
695 }
696
697 /*
698  * This function should be called every time data is copied to user space.
699  * It calculates the appropriate TCP receive buffer space.
700  */
701 void tcp_rcv_space_adjust(struct sock *sk)
702 {
703         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
704         u32 copied;
705         int time;
706
707         trace_tcp_rcv_space_adjust(sk);
708
709         tcp_mstamp_refresh(tp);
710         time = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcvq_space.time);
711         if (time < (tp->rcv_rtt_est.rtt_us >> 3) || tp->rcv_rtt_est.rtt_us == 0)
712                 return;
713
714         /* Number of bytes copied to user in last RTT */
715         copied = tp->copied_seq - tp->rcvq_space.seq;
716         if (copied <= tp->rcvq_space.space)
717                 goto new_measure;
718
719         /* A bit of theory :
720          * copied = bytes received in previous RTT, our base window
721          * To cope with packet losses, we need a 2x factor
722          * To cope with slow start, and sender growing its cwin by 100 %
723          * every RTT, we need a 4x factor, because the ACK we are sending
724          * now is for the next RTT, not the current one :
725          * <prev RTT . ><current RTT .. ><next RTT .... >
726          */
727
728         if (READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_moderate_rcvbuf) &&
729             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
730                 int rcvmem, rcvbuf;
731                 u64 rcvwin, grow;
732
733                 /* minimal window to cope with packet losses, assuming
734                  * steady state. Add some cushion because of small variations.
735                  */
736                 rcvwin = ((u64)copied << 1) + 16 * tp->advmss;
737
738                 /* Accommodate for sender rate increase (eg. slow start) */
739                 grow = rcvwin * (copied - tp->rcvq_space.space);
740                 do_div(grow, tp->rcvq_space.space);
741                 rcvwin += (grow << 1);
742
743                 rcvmem = SKB_TRUESIZE(tp->advmss + MAX_TCP_HEADER);
744                 while (tcp_win_from_space(sk, rcvmem) < tp->advmss)
745                         rcvmem += 128;
746
747                 do_div(rcvwin, tp->advmss);
748                 rcvbuf = min_t(u64, rcvwin * rcvmem,
749                                READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]));
750                 if (rcvbuf > sk->sk_rcvbuf) {
751                         WRITE_ONCE(sk->sk_rcvbuf, rcvbuf);
752
753                         /* Make the window clamp follow along.  */
754                         tp->window_clamp = tcp_win_from_space(sk, rcvbuf);
755                 }
756         }
757         tp->rcvq_space.space = copied;
758
759 new_measure:
760         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
761         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
762 }
763
764 /* There is something which you must keep in mind when you analyze the
765  * behavior of the tp->ato delayed ack timeout interval.  When a
766  * connection starts up, we want to ack as quickly as possible.  The
767  * problem is that "good" TCP's do slow start at the beginning of data
768  * transmission.  The means that until we send the first few ACK's the
769  * sender will sit on his end and only queue most of his data, because
770  * he can only send snd_cwnd unacked packets at any given time.  For
771  * each ACK we send, he increments snd_cwnd and transmits more of his
772  * queue.  -DaveM
773  */
774 static void tcp_event_data_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
775 {
776         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
777         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
778         u32 now;
779
780         inet_csk_schedule_ack(sk);
781
782         tcp_measure_rcv_mss(sk, skb);
783
784         tcp_rcv_rtt_measure(tp);
785
786         now = tcp_jiffies32;
787
788         if (!icsk->icsk_ack.ato) {
789                 /* The _first_ data packet received, initialize
790                  * delayed ACK engine.
791                  */
792                 tcp_incr_quickack(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
793                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
794         } else {
795                 int m = now - icsk->icsk_ack.lrcvtime;
796
797                 if (m <= TCP_ATO_MIN / 2) {
798                         /* The fastest case is the first. */
799                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + TCP_ATO_MIN / 2;
800                 } else if (m < icsk->icsk_ack.ato) {
801                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + m;
802                         if (icsk->icsk_ack.ato > icsk->icsk_rto)
803                                 icsk->icsk_ack.ato = icsk->icsk_rto;
804                 } else if (m > icsk->icsk_rto) {
805                         /* Too long gap. Apparently sender failed to
806                          * restart window, so that we send ACKs quickly.
807                          */
808                         tcp_incr_quickack(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
809                 }
810         }
811         icsk->icsk_ack.lrcvtime = now;
812
813         tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
814
815         if (skb->len >= 128)
816                 tcp_grow_window(sk, skb, true);
817 }
818
819 /* Called to compute a smoothed rtt estimate. The data fed to this
820  * routine either comes from timestamps, or from segments that were
821  * known _not_ to have been retransmitted [see Karn/Partridge
822  * Proceedings SIGCOMM 87]. The algorithm is from the SIGCOMM 88
823  * piece by Van Jacobson.
824  * NOTE: the next three routines used to be one big routine.
825  * To save cycles in the RFC 1323 implementation it was better to break
826  * it up into three procedures. -- erics
827  */
828 static void tcp_rtt_estimator(struct sock *sk, long mrtt_us)
829 {
830         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
831         long m = mrtt_us; /* RTT */
832         u32 srtt = tp->srtt_us;
833
834         /*      The following amusing code comes from Jacobson's
835          *      article in SIGCOMM '88.  Note that rtt and mdev
836          *      are scaled versions of rtt and mean deviation.
837          *      This is designed to be as fast as possible
838          *      m stands for "measurement".
839          *
840          *      On a 1990 paper the rto value is changed to:
841          *      RTO = rtt + 4 * mdev
842          *
843          * Funny. This algorithm seems to be very broken.
844          * These formulae increase RTO, when it should be decreased, increase
845          * too slowly, when it should be increased quickly, decrease too quickly
846          * etc. I guess in BSD RTO takes ONE value, so that it is absolutely
847          * does not matter how to _calculate_ it. Seems, it was trap
848          * that VJ failed to avoid. 8)
849          */
850         if (srtt != 0) {
851                 m -= (srtt >> 3);       /* m is now error in rtt est */
852                 srtt += m;              /* rtt = 7/8 rtt + 1/8 new */
853                 if (m < 0) {
854                         m = -m;         /* m is now abs(error) */
855                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
856                         /* This is similar to one of Eifel findings.
857                          * Eifel blocks mdev updates when rtt decreases.
858                          * This solution is a bit different: we use finer gain
859                          * for mdev in this case (alpha*beta).
860                          * Like Eifel it also prevents growth of rto,
861                          * but also it limits too fast rto decreases,
862                          * happening in pure Eifel.
863                          */
864                         if (m > 0)
865                                 m >>= 3;
866                 } else {
867                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
868                 }
869                 tp->mdev_us += m;               /* mdev = 3/4 mdev + 1/4 new */
870                 if (tp->mdev_us > tp->mdev_max_us) {
871                         tp->mdev_max_us = tp->mdev_us;
872                         if (tp->mdev_max_us > tp->rttvar_us)
873                                 tp->rttvar_us = tp->mdev_max_us;
874                 }
875                 if (after(tp->snd_una, tp->rtt_seq)) {
876                         if (tp->mdev_max_us < tp->rttvar_us)
877                                 tp->rttvar_us -= (tp->rttvar_us - tp->mdev_max_us) >> 2;
878                         tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
879                         tp->mdev_max_us = tcp_rto_min_us(sk);
880
881                         tcp_bpf_rtt(sk);
882                 }
883         } else {
884                 /* no previous measure. */
885                 srtt = m << 3;          /* take the measured time to be rtt */
886                 tp->mdev_us = m << 1;   /* make sure rto = 3*rtt */
887                 tp->rttvar_us = max(tp->mdev_us, tcp_rto_min_us(sk));
888                 tp->mdev_max_us = tp->rttvar_us;
889                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
890
891                 tcp_bpf_rtt(sk);
892         }
893         tp->srtt_us = max(1U, srtt);
894 }
895
896 static void tcp_update_pacing_rate(struct sock *sk)
897 {
898         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
899         u64 rate;
900
901         /* set sk_pacing_rate to 200 % of current rate (mss * cwnd / srtt) */
902         rate = (u64)tp->mss_cache * ((USEC_PER_SEC / 100) << 3);
903
904         /* current rate is (cwnd * mss) / srtt
905          * In Slow Start [1], set sk_pacing_rate to 200 % the current rate.
906          * In Congestion Avoidance phase, set it to 120 % the current rate.
907          *
908          * [1] : Normal Slow Start condition is (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh)
909          *       If snd_cwnd >= (tp->snd_ssthresh / 2), we are approaching
910          *       end of slow start and should slow down.
911          */
912         if (tcp_snd_cwnd(tp) < tp->snd_ssthresh / 2)
913                 rate *= READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_pacing_ss_ratio);
914         else
915                 rate *= READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_pacing_ca_ratio);
916
917         rate *= max(tcp_snd_cwnd(tp), tp->packets_out);
918
919         if (likely(tp->srtt_us))
920                 do_div(rate, tp->srtt_us);
921
922         /* WRITE_ONCE() is needed because sch_fq fetches sk_pacing_rate
923          * without any lock. We want to make sure compiler wont store
924          * intermediate values in this location.
925          */
926         WRITE_ONCE(sk->sk_pacing_rate, min_t(u64, rate,
927                                              sk->sk_max_pacing_rate));
928 }
929
930 /* Calculate rto without backoff.  This is the second half of Van Jacobson's
931  * routine referred to above.
932  */
933 static void tcp_set_rto(struct sock *sk)
934 {
935         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
936         /* Old crap is replaced with new one. 8)
937          *
938          * More seriously:
939          * 1. If rtt variance happened to be less 50msec, it is hallucination.
940          *    It cannot be less due to utterly erratic ACK generation made
941          *    at least by solaris and freebsd. "Erratic ACKs" has _nothing_
942          *    to do with delayed acks, because at cwnd>2 true delack timeout
943          *    is invisible. Actually, Linux-2.4 also generates erratic
944          *    ACKs in some circumstances.
945          */
946         inet_csk(sk)->icsk_rto = __tcp_set_rto(tp);
947
948         /* 2. Fixups made earlier cannot be right.
949          *    If we do not estimate RTO correctly without them,
950          *    all the algo is pure shit and should be replaced
951          *    with correct one. It is exactly, which we pretend to do.
952          */
953
954         /* NOTE: clamping at TCP_RTO_MIN is not required, current algo
955          * guarantees that rto is higher.
956          */
957         tcp_bound_rto(sk);
958 }
959
960 __u32 tcp_init_cwnd(const struct tcp_sock *tp, const struct dst_entry *dst)
961 {
962         __u32 cwnd = (dst ? dst_metric(dst, RTAX_INITCWND) : 0);
963
964         if (!cwnd)
965                 cwnd = TCP_INIT_CWND;
966         return min_t(__u32, cwnd, tp->snd_cwnd_clamp);
967 }
968
969 struct tcp_sacktag_state {
970         /* Timestamps for earliest and latest never-retransmitted segment
971          * that was SACKed. RTO needs the earliest RTT to stay conservative,
972          * but congestion control should still get an accurate delay signal.
973          */
974         u64     first_sackt;
975         u64     last_sackt;
976         u32     reord;
977         u32     sack_delivered;
978         int     flag;
979         unsigned int mss_now;
980         struct rate_sample *rate;
981 };
982
983 /* Take a notice that peer is sending D-SACKs. Skip update of data delivery
984  * and spurious retransmission information if this DSACK is unlikely caused by
985  * sender's action:
986  * - DSACKed sequence range is larger than maximum receiver's window.
987  * - Total no. of DSACKed segments exceed the total no. of retransmitted segs.
988  */
989 static u32 tcp_dsack_seen(struct tcp_sock *tp, u32 start_seq,
990                           u32 end_seq, struct tcp_sacktag_state *state)
991 {
992         u32 seq_len, dup_segs = 1;
993
994         if (!before(start_seq, end_seq))
995                 return 0;
996
997         seq_len = end_seq - start_seq;
998         /* Dubious DSACK: DSACKed range greater than maximum advertised rwnd */
999         if (seq_len > tp->max_window)
1000                 return 0;
1001         if (seq_len > tp->mss_cache)
1002                 dup_segs = DIV_ROUND_UP(seq_len, tp->mss_cache);
1003         else if (tp->tlp_high_seq && tp->tlp_high_seq == end_seq)
1004                 state->flag |= FLAG_DSACK_TLP;
1005
1006         tp->dsack_dups += dup_segs;
1007         /* Skip the DSACK if dup segs weren't retransmitted by sender */
1008         if (tp->dsack_dups > tp->total_retrans)
1009                 return 0;
1010
1011         tp->rx_opt.sack_ok |= TCP_DSACK_SEEN;
1012         /* We increase the RACK ordering window in rounds where we receive
1013          * DSACKs that may have been due to reordering causing RACK to trigger
1014          * a spurious fast recovery. Thus RACK ignores DSACKs that happen
1015          * without having seen reordering, or that match TLP probes (TLP
1016          * is timer-driven, not triggered by RACK).
1017          */
1018         if (tp->reord_seen && !(state->flag & FLAG_DSACK_TLP))
1019                 tp->rack.dsack_seen = 1;
1020
1021         state->flag |= FLAG_DSACKING_ACK;
1022         /* A spurious retransmission is delivered */
1023         state->sack_delivered += dup_segs;
1024
1025         return dup_segs;
1026 }
1027
1028 /* It's reordering when higher sequence was delivered (i.e. sacked) before
1029  * some lower never-retransmitted sequence ("low_seq"). The maximum reordering
1030  * distance is approximated in full-mss packet distance ("reordering").
1031  */
1032 static void tcp_check_sack_reordering(struct sock *sk, const u32 low_seq,
1033                                       const int ts)
1034 {
1035         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1036         const u32 mss = tp->mss_cache;
1037         u32 fack, metric;
1038
1039         fack = tcp_highest_sack_seq(tp);
1040         if (!before(low_seq, fack))
1041                 return;
1042
1043         metric = fack - low_seq;
1044         if ((metric > tp->reordering * mss) && mss) {
1045 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
1046                 pr_debug("Disorder%d %d %u f%u s%u rr%d\n",
1047                          tp->rx_opt.sack_ok, inet_csk(sk)->icsk_ca_state,
1048                          tp->reordering,
1049                          0,
1050                          tp->sacked_out,
1051                          tp->undo_marker ? tp->undo_retrans : 0);
1052 #endif
1053                 tp->reordering = min_t(u32, (metric + mss - 1) / mss,
1054                                        READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_max_reordering));
1055         }
1056
1057         /* This exciting event is worth to be remembered. 8) */
1058         tp->reord_seen++;
1059         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
1060                       ts ? LINUX_MIB_TCPTSREORDER : LINUX_MIB_TCPSACKREORDER);
1061 }
1062
1063  /* This must be called before lost_out or retrans_out are updated
1064   * on a new loss, because we want to know if all skbs previously
1065   * known to be lost have already been retransmitted, indicating
1066   * that this newly lost skb is our next skb to retransmit.
1067   */
1068 static void tcp_verify_retransmit_hint(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
1069 {
1070         if ((!tp->retransmit_skb_hint && tp->retrans_out >= tp->lost_out) ||
1071             (tp->retransmit_skb_hint &&
1072              before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1073                     TCP_SKB_CB(tp->retransmit_skb_hint)->seq)))
1074                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
1075 }
1076
1077 /* Sum the number of packets on the wire we have marked as lost, and
1078  * notify the congestion control module that the given skb was marked lost.
1079  */
1080 static void tcp_notify_skb_loss_event(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
1081 {
1082         tp->lost += tcp_skb_pcount(skb);
1083 }
1084
1085 void tcp_mark_skb_lost(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1086 {
1087         __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1088         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1089
1090         if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1091                 return;
1092
1093         tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
1094         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1095                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1096                         /* Account for retransmits that are lost again */
1097                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1098                         tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
1099                         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSTRETRANSMIT,
1100                                       tcp_skb_pcount(skb));
1101                         tcp_notify_skb_loss_event(tp, skb);
1102                 }
1103         } else {
1104                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
1105                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
1106                 tcp_notify_skb_loss_event(tp, skb);
1107         }
1108 }
1109
1110 /* Updates the delivered and delivered_ce counts */
1111 static void tcp_count_delivered(struct tcp_sock *tp, u32 delivered,
1112                                 bool ece_ack)
1113 {
1114         tp->delivered += delivered;
1115         if (ece_ack)
1116                 tp->delivered_ce += delivered;
1117 }
1118
1119 /* This procedure tags the retransmission queue when SACKs arrive.
1120  *
1121  * We have three tag bits: SACKED(S), RETRANS(R) and LOST(L).
1122  * Packets in queue with these bits set are counted in variables
1123  * sacked_out, retrans_out and lost_out, correspondingly.
1124  *
1125  * Valid combinations are:
1126  * Tag  InFlight        Description
1127  * 0    1               - orig segment is in flight.
1128  * S    0               - nothing flies, orig reached receiver.
1129  * L    0               - nothing flies, orig lost by net.
1130  * R    2               - both orig and retransmit are in flight.
1131  * L|R  1               - orig is lost, retransmit is in flight.
1132  * S|R  1               - orig reached receiver, retrans is still in flight.
1133  * (L|S|R is logically valid, it could occur when L|R is sacked,
1134  *  but it is equivalent to plain S and code short-curcuits it to S.
1135  *  L|S is logically invalid, it would mean -1 packet in flight 8))
1136  *
1137  * These 6 states form finite state machine, controlled by the following events:
1138  * 1. New ACK (+SACK) arrives. (tcp_sacktag_write_queue())
1139  * 2. Retransmission. (tcp_retransmit_skb(), tcp_xmit_retransmit_queue())
1140  * 3. Loss detection event of two flavors:
1141  *      A. Scoreboard estimator decided the packet is lost.
1142  *         A'. Reno "three dupacks" marks head of queue lost.
1143  *      B. SACK arrives sacking SND.NXT at the moment, when the
1144  *         segment was retransmitted.
1145  * 4. D-SACK added new rule: D-SACK changes any tag to S.
1146  *
1147  * It is pleasant to note, that state diagram turns out to be commutative,
1148  * so that we are allowed not to be bothered by order of our actions,
1149  * when multiple events arrive simultaneously. (see the function below).
1150  *
1151  * Reordering detection.
1152  * --------------------
1153  * Reordering metric is maximal distance, which a packet can be displaced
1154  * in packet stream. With SACKs we can estimate it:
1155  *
1156  * 1. SACK fills old hole and the corresponding segment was not
1157  *    ever retransmitted -> reordering. Alas, we cannot use it
1158  *    when segment was retransmitted.
1159  * 2. The last flaw is solved with D-SACK. D-SACK arrives
1160  *    for retransmitted and already SACKed segment -> reordering..
1161  * Both of these heuristics are not used in Loss state, when we cannot
1162  * account for retransmits accurately.
1163  *
1164  * SACK block validation.
1165  * ----------------------
1166  *
1167  * SACK block range validation checks that the received SACK block fits to
1168  * the expected sequence limits, i.e., it is between SND.UNA and SND.NXT.
1169  * Note that SND.UNA is not included to the range though being valid because
1170  * it means that the receiver is rather inconsistent with itself reporting
1171  * SACK reneging when it should advance SND.UNA. Such SACK block this is
1172  * perfectly valid, however, in light of RFC2018 which explicitly states
1173  * that "SACK block MUST reflect the newest segment.  Even if the newest
1174  * segment is going to be discarded ...", not that it looks very clever
1175  * in case of head skb. Due to potentional receiver driven attacks, we
1176  * choose to avoid immediate execution of a walk in write queue due to
1177  * reneging and defer head skb's loss recovery to standard loss recovery
1178  * procedure that will eventually trigger (nothing forbids us doing this).
1179  *
1180  * Implements also blockage to start_seq wrap-around. Problem lies in the
1181  * fact that though start_seq (s) is before end_seq (i.e., not reversed),
1182  * there's no guarantee that it will be before snd_nxt (n). The problem
1183  * happens when start_seq resides between end_seq wrap (e_w) and snd_nxt
1184  * wrap (s_w):
1185  *
1186  *         <- outs wnd ->                          <- wrapzone ->
1187  *         u     e      n                         u_w   e_w  s n_w
1188  *         |     |      |                          |     |   |  |
1189  * |<------------+------+----- TCP seqno space --------------+---------->|
1190  * ...-- <2^31 ->|                                           |<--------...
1191  * ...---- >2^31 ------>|                                    |<--------...
1192  *
1193  * Current code wouldn't be vulnerable but it's better still to discard such
1194  * crazy SACK blocks. Doing this check for start_seq alone closes somewhat
1195  * similar case (end_seq after snd_nxt wrap) as earlier reversed check in
1196  * snd_nxt wrap -> snd_una region will then become "well defined", i.e.,
1197  * equal to the ideal case (infinite seqno space without wrap caused issues).
1198  *
1199  * With D-SACK the lower bound is extended to cover sequence space below
1200  * SND.UNA down to undo_marker, which is the last point of interest. Yet
1201  * again, D-SACK block must not to go across snd_una (for the same reason as
1202  * for the normal SACK blocks, explained above). But there all simplicity
1203  * ends, TCP might receive valid D-SACKs below that. As long as they reside
1204  * fully below undo_marker they do not affect behavior in anyway and can
1205  * therefore be safely ignored. In rare cases (which are more or less
1206  * theoretical ones), the D-SACK will nicely cross that boundary due to skb
1207  * fragmentation and packet reordering past skb's retransmission. To consider
1208  * them correctly, the acceptable range must be extended even more though
1209  * the exact amount is rather hard to quantify. However, tp->max_window can
1210  * be used as an exaggerated estimate.
1211  */
1212 static bool tcp_is_sackblock_valid(struct tcp_sock *tp, bool is_dsack,
1213                                    u32 start_seq, u32 end_seq)
1214 {
1215         /* Too far in future, or reversed (interpretation is ambiguous) */
1216         if (after(end_seq, tp->snd_nxt) || !before(start_seq, end_seq))
1217                 return false;
1218
1219         /* Nasty start_seq wrap-around check (see comments above) */
1220         if (!before(start_seq, tp->snd_nxt))
1221                 return false;
1222
1223         /* In outstanding window? ...This is valid exit for D-SACKs too.
1224          * start_seq == snd_una is non-sensical (see comments above)
1225          */
1226         if (after(start_seq, tp->snd_una))
1227                 return true;
1228
1229         if (!is_dsack || !tp->undo_marker)
1230                 return false;
1231
1232         /* ...Then it's D-SACK, and must reside below snd_una completely */
1233         if (after(end_seq, tp->snd_una))
1234                 return false;
1235
1236         if (!before(start_seq, tp->undo_marker))
1237                 return true;
1238
1239         /* Too old */
1240         if (!after(end_seq, tp->undo_marker))
1241                 return false;
1242
1243         /* Undo_marker boundary crossing (overestimates a lot). Known already:
1244          *   start_seq < undo_marker and end_seq >= undo_marker.
1245          */
1246         return !before(start_seq, end_seq - tp->max_window);
1247 }
1248
1249 static bool tcp_check_dsack(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1250                             struct tcp_sack_block_wire *sp, int num_sacks,
1251                             u32 prior_snd_una, struct tcp_sacktag_state *state)
1252 {
1253         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1254         u32 start_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].start_seq);
1255         u32 end_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].end_seq);
1256         u32 dup_segs;
1257
1258         if (before(start_seq_0, TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq)) {
1259                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECV);
1260         } else if (num_sacks > 1) {
1261                 u32 end_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].end_seq);
1262                 u32 start_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].start_seq);
1263
1264                 if (after(end_seq_0, end_seq_1) || before(start_seq_0, start_seq_1))
1265                         return false;
1266                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKOFORECV);
1267         } else {
1268                 return false;
1269         }
1270
1271         dup_segs = tcp_dsack_seen(tp, start_seq_0, end_seq_0, state);
1272         if (!dup_segs) {        /* Skip dubious DSACK */
1273                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDDUBIOUS);
1274                 return false;
1275         }
1276
1277         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECVSEGS, dup_segs);
1278
1279         /* D-SACK for already forgotten data... Do dumb counting. */
1280         if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1281             !after(end_seq_0, prior_snd_una) &&
1282             after(end_seq_0, tp->undo_marker))
1283                 tp->undo_retrans = max_t(int, 0, tp->undo_retrans - dup_segs);
1284
1285         return true;
1286 }
1287
1288 /* Check if skb is fully within the SACK block. In presence of GSO skbs,
1289  * the incoming SACK may not exactly match but we can find smaller MSS
1290  * aligned portion of it that matches. Therefore we might need to fragment
1291  * which may fail and creates some hassle (caller must handle error case
1292  * returns).
1293  *
1294  * FIXME: this could be merged to shift decision code
1295  */
1296 static int tcp_match_skb_to_sack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1297                                   u32 start_seq, u32 end_seq)
1298 {
1299         int err;
1300         bool in_sack;
1301         unsigned int pkt_len;
1302         unsigned int mss;
1303
1304         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1305                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1306
1307         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1 && !in_sack &&
1308             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq)) {
1309                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1310                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1311
1312                 if (!in_sack) {
1313                         pkt_len = start_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1314                         if (pkt_len < mss)
1315                                 pkt_len = mss;
1316                 } else {
1317                         pkt_len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1318                         if (pkt_len < mss)
1319                                 return -EINVAL;
1320                 }
1321
1322                 /* Round if necessary so that SACKs cover only full MSSes
1323                  * and/or the remaining small portion (if present)
1324                  */
1325                 if (pkt_len > mss) {
1326                         unsigned int new_len = (pkt_len / mss) * mss;
1327                         if (!in_sack && new_len < pkt_len)
1328                                 new_len += mss;
1329                         pkt_len = new_len;
1330                 }
1331
1332                 if (pkt_len >= skb->len && !in_sack)
1333                         return 0;
1334
1335                 err = tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
1336                                    pkt_len, mss, GFP_ATOMIC);
1337                 if (err < 0)
1338                         return err;
1339         }
1340
1341         return in_sack;
1342 }
1343
1344 /* Mark the given newly-SACKed range as such, adjusting counters and hints. */
1345 static u8 tcp_sacktag_one(struct sock *sk,
1346                           struct tcp_sacktag_state *state, u8 sacked,
1347                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1348                           int dup_sack, int pcount,
1349                           u64 xmit_time)
1350 {
1351         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1352
1353         /* Account D-SACK for retransmitted packet. */
1354         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1355                 if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1356                     after(end_seq, tp->undo_marker))
1357                         tp->undo_retrans = max_t(int, 0, tp->undo_retrans - pcount);
1358                 if ((sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) &&
1359                     before(start_seq, state->reord))
1360                                 state->reord = start_seq;
1361         }
1362
1363         /* Nothing to do; acked frame is about to be dropped (was ACKed). */
1364         if (!after(end_seq, tp->snd_una))
1365                 return sacked;
1366
1367         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
1368                 tcp_rack_advance(tp, sacked, end_seq, xmit_time);
1369
1370                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1371                         /* If the segment is not tagged as lost,
1372                          * we do not clear RETRANS, believing
1373                          * that retransmission is still in flight.
1374                          */
1375                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1376                                 sacked &= ~(TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS);
1377                                 tp->lost_out -= pcount;
1378                                 tp->retrans_out -= pcount;
1379                         }
1380                 } else {
1381                         if (!(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1382                                 /* New sack for not retransmitted frame,
1383                                  * which was in hole. It is reordering.
1384                                  */
1385                                 if (before(start_seq,
1386                                            tcp_highest_sack_seq(tp)) &&
1387                                     before(start_seq, state->reord))
1388                                         state->reord = start_seq;
1389
1390                                 if (!after(end_seq, tp->high_seq))
1391                                         state->flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
1392                                 if (state->first_sackt == 0)
1393                                         state->first_sackt = xmit_time;
1394                                 state->last_sackt = xmit_time;
1395                         }
1396
1397                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1398                                 sacked &= ~TCPCB_LOST;
1399                                 tp->lost_out -= pcount;
1400                         }
1401                 }
1402
1403                 sacked |= TCPCB_SACKED_ACKED;
1404                 state->flag |= FLAG_DATA_SACKED;
1405                 tp->sacked_out += pcount;
1406                 /* Out-of-order packets delivered */
1407                 state->sack_delivered += pcount;
1408
1409                 /* Lost marker hint past SACKed? Tweak RFC3517 cnt */
1410                 if (tp->lost_skb_hint &&
1411                     before(start_seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq))
1412                         tp->lost_cnt_hint += pcount;
1413         }
1414
1415         /* D-SACK. We can detect redundant retransmission in S|R and plain R
1416          * frames and clear it. undo_retrans is decreased above, L|R frames
1417          * are accounted above as well.
1418          */
1419         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)) {
1420                 sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1421                 tp->retrans_out -= pcount;
1422         }
1423
1424         return sacked;
1425 }
1426
1427 /* Shift newly-SACKed bytes from this skb to the immediately previous
1428  * already-SACKed sk_buff. Mark the newly-SACKed bytes as such.
1429  */
1430 static bool tcp_shifted_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *prev,
1431                             struct sk_buff *skb,
1432                             struct tcp_sacktag_state *state,
1433                             unsigned int pcount, int shifted, int mss,
1434                             bool dup_sack)
1435 {
1436         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1437         u32 start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;   /* start of newly-SACKed */
1438         u32 end_seq = start_seq + shifted;      /* end of newly-SACKed */
1439
1440         BUG_ON(!pcount);
1441
1442         /* Adjust counters and hints for the newly sacked sequence
1443          * range but discard the return value since prev is already
1444          * marked. We must tag the range first because the seq
1445          * advancement below implicitly advances
1446          * tcp_highest_sack_seq() when skb is highest_sack.
1447          */
1448         tcp_sacktag_one(sk, state, TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1449                         start_seq, end_seq, dup_sack, pcount,
1450                         tcp_skb_timestamp_us(skb));
1451         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1452
1453         if (skb == tp->lost_skb_hint)
1454                 tp->lost_cnt_hint += pcount;
1455
1456         TCP_SKB_CB(prev)->end_seq += shifted;
1457         TCP_SKB_CB(skb)->seq += shifted;
1458
1459         tcp_skb_pcount_add(prev, pcount);
1460         WARN_ON_ONCE(tcp_skb_pcount(skb) < pcount);
1461         tcp_skb_pcount_add(skb, -pcount);
1462
1463         /* When we're adding to gso_segs == 1, gso_size will be zero,
1464          * in theory this shouldn't be necessary but as long as DSACK
1465          * code can come after this skb later on it's better to keep
1466          * setting gso_size to something.
1467          */
1468         if (!TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size)
1469                 TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size = mss;
1470
1471         /* CHECKME: To clear or not to clear? Mimics normal skb currently */
1472         if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1473                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1474
1475         /* Difference in this won't matter, both ACKed by the same cumul. ACK */
1476         TCP_SKB_CB(prev)->sacked |= (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS);
1477
1478         if (skb->len > 0) {
1479                 BUG_ON(!tcp_skb_pcount(skb));
1480                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTED);
1481                 return false;
1482         }
1483
1484         /* Whole SKB was eaten :-) */
1485
1486         if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
1487                 tp->retransmit_skb_hint = prev;
1488         if (skb == tp->lost_skb_hint) {
1489                 tp->lost_skb_hint = prev;
1490                 tp->lost_cnt_hint -= tcp_skb_pcount(prev);
1491         }
1492
1493         TCP_SKB_CB(prev)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1494         TCP_SKB_CB(prev)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1495         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1496                 TCP_SKB_CB(prev)->end_seq++;
1497
1498         if (skb == tcp_highest_sack(sk))
1499                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1500
1501         tcp_skb_collapse_tstamp(prev, skb);
1502         if (unlikely(TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp))
1503                 TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp = 0;
1504
1505         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
1506
1507         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKMERGED);
1508
1509         return true;
1510 }
1511
1512 /* I wish gso_size would have a bit more sane initialization than
1513  * something-or-zero which complicates things
1514  */
1515 static int tcp_skb_seglen(const struct sk_buff *skb)
1516 {
1517         return tcp_skb_pcount(skb) == 1 ? skb->len : tcp_skb_mss(skb);
1518 }
1519
1520 /* Shifting pages past head area doesn't work */
1521 static int skb_can_shift(const struct sk_buff *skb)
1522 {
1523         return !skb_headlen(skb) && skb_is_nonlinear(skb);
1524 }
1525
1526 int tcp_skb_shift(struct sk_buff *to, struct sk_buff *from,
1527                   int pcount, int shiftlen)
1528 {
1529         /* TCP min gso_size is 8 bytes (TCP_MIN_GSO_SIZE)
1530          * Since TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_segs is 16 bits, we need
1531          * to make sure not storing more than 65535 * 8 bytes per skb,
1532          * even if current MSS is bigger.
1533          */
1534         if (unlikely(to->len + shiftlen >= 65535 * TCP_MIN_GSO_SIZE))
1535                 return 0;
1536         if (unlikely(tcp_skb_pcount(to) + pcount > 65535))
1537                 return 0;
1538         return skb_shift(to, from, shiftlen);
1539 }
1540
1541 /* Try collapsing SACK blocks spanning across multiple skbs to a single
1542  * skb.
1543  */
1544 static struct sk_buff *tcp_shift_skb_data(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1545                                           struct tcp_sacktag_state *state,
1546                                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1547                                           bool dup_sack)
1548 {
1549         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1550         struct sk_buff *prev;
1551         int mss;
1552         int pcount = 0;
1553         int len;
1554         int in_sack;
1555
1556         /* Normally R but no L won't result in plain S */
1557         if (!dup_sack &&
1558             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS)) == TCPCB_SACKED_RETRANS)
1559                 goto fallback;
1560         if (!skb_can_shift(skb))
1561                 goto fallback;
1562         /* This frame is about to be dropped (was ACKed). */
1563         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1564                 goto fallback;
1565
1566         /* Can only happen with delayed DSACK + discard craziness */
1567         prev = skb_rb_prev(skb);
1568         if (!prev)
1569                 goto fallback;
1570
1571         if ((TCP_SKB_CB(prev)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED)
1572                 goto fallback;
1573
1574         if (!tcp_skb_can_collapse(prev, skb))
1575                 goto fallback;
1576
1577         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1578                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1579
1580         if (in_sack) {
1581                 len = skb->len;
1582                 pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1583                 mss = tcp_skb_seglen(skb);
1584
1585                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1586                  * drop this restriction as unnecessary
1587                  */
1588                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1589                         goto fallback;
1590         } else {
1591                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq))
1592                         goto noop;
1593                 /* CHECKME: This is non-MSS split case only?, this will
1594                  * cause skipped skbs due to advancing loop btw, original
1595                  * has that feature too
1596                  */
1597                 if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1598                         goto noop;
1599
1600                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1601                 if (!in_sack) {
1602                         /* TODO: head merge to next could be attempted here
1603                          * if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end_seq)),
1604                          * though it might not be worth of the additional hassle
1605                          *
1606                          * ...we can probably just fallback to what was done
1607                          * previously. We could try merging non-SACKed ones
1608                          * as well but it probably isn't going to buy off
1609                          * because later SACKs might again split them, and
1610                          * it would make skb timestamp tracking considerably
1611                          * harder problem.
1612                          */
1613                         goto fallback;
1614                 }
1615
1616                 len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1617                 BUG_ON(len < 0);
1618                 BUG_ON(len > skb->len);
1619
1620                 /* MSS boundaries should be honoured or else pcount will
1621                  * severely break even though it makes things bit trickier.
1622                  * Optimize common case to avoid most of the divides
1623                  */
1624                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1625
1626                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1627                  * drop this restriction as unnecessary
1628                  */
1629                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1630                         goto fallback;
1631
1632                 if (len == mss) {
1633                         pcount = 1;
1634                 } else if (len < mss) {
1635                         goto noop;
1636                 } else {
1637                         pcount = len / mss;
1638                         len = pcount * mss;
1639                 }
1640         }
1641
1642         /* tcp_sacktag_one() won't SACK-tag ranges below snd_una */
1643         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->seq + len, tp->snd_una))
1644                 goto fallback;
1645
1646         if (!tcp_skb_shift(prev, skb, pcount, len))
1647                 goto fallback;
1648         if (!tcp_shifted_skb(sk, prev, skb, state, pcount, len, mss, dup_sack))
1649                 goto out;
1650
1651         /* Hole filled allows collapsing with the next as well, this is very
1652          * useful when hole on every nth skb pattern happens
1653          */
1654         skb = skb_rb_next(prev);
1655         if (!skb)
1656                 goto out;
1657
1658         if (!skb_can_shift(skb) ||
1659             ((TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED) ||
1660             (mss != tcp_skb_seglen(skb)))
1661                 goto out;
1662
1663         if (!tcp_skb_can_collapse(prev, skb))
1664                 goto out;
1665         len = skb->len;
1666         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1667         if (tcp_skb_shift(prev, skb, pcount, len))
1668                 tcp_shifted_skb(sk, prev, skb, state, pcount,
1669                                 len, mss, 0);
1670
1671 out:
1672         return prev;
1673
1674 noop:
1675         return skb;
1676
1677 fallback:
1678         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTFALLBACK);
1679         return NULL;
1680 }
1681
1682 static struct sk_buff *tcp_sacktag_walk(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1683                                         struct tcp_sack_block *next_dup,
1684                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1685                                         u32 start_seq, u32 end_seq,
1686                                         bool dup_sack_in)
1687 {
1688         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1689         struct sk_buff *tmp;
1690
1691         skb_rbtree_walk_from(skb) {
1692                 int in_sack = 0;
1693                 bool dup_sack = dup_sack_in;
1694
1695                 /* queue is in-order => we can short-circuit the walk early */
1696                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq))
1697                         break;
1698
1699                 if (next_dup  &&
1700                     before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, next_dup->end_seq)) {
1701                         in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1702                                                         next_dup->start_seq,
1703                                                         next_dup->end_seq);
1704                         if (in_sack > 0)
1705                                 dup_sack = true;
1706                 }
1707
1708                 /* skb reference here is a bit tricky to get right, since
1709                  * shifting can eat and free both this skb and the next,
1710                  * so not even _safe variant of the loop is enough.
1711                  */
1712                 if (in_sack <= 0) {
1713                         tmp = tcp_shift_skb_data(sk, skb, state,
1714                                                  start_seq, end_seq, dup_sack);
1715                         if (tmp) {
1716                                 if (tmp != skb) {
1717                                         skb = tmp;
1718                                         continue;
1719                                 }
1720
1721                                 in_sack = 0;
1722                         } else {
1723                                 in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1724                                                                 start_seq,
1725                                                                 end_seq);
1726                         }
1727                 }
1728
1729                 if (unlikely(in_sack < 0))
1730                         break;
1731
1732                 if (in_sack) {
1733                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked =
1734                                 tcp_sacktag_one(sk,
1735                                                 state,
1736                                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1737                                                 TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1738                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq,
1739                                                 dup_sack,
1740                                                 tcp_skb_pcount(skb),
1741                                                 tcp_skb_timestamp_us(skb));
1742                         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1743                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1744                                 list_del_init(&skb->tcp_tsorted_anchor);
1745
1746                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1747                                     tcp_highest_sack_seq(tp)))
1748                                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1749                 }
1750         }
1751         return skb;
1752 }
1753
1754 static struct sk_buff *tcp_sacktag_bsearch(struct sock *sk, u32 seq)
1755 {
1756         struct rb_node *parent, **p = &sk->tcp_rtx_queue.rb_node;
1757         struct sk_buff *skb;
1758
1759         while (*p) {
1760                 parent = *p;
1761                 skb = rb_to_skb(parent);
1762                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq)) {
1763                         p = &parent->rb_left;
1764                         continue;
1765                 }
1766                 if (!before(seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
1767                         p = &parent->rb_right;
1768                         continue;
1769                 }
1770                 return skb;
1771         }
1772         return NULL;
1773 }
1774
1775 static struct sk_buff *tcp_sacktag_skip(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1776                                         u32 skip_to_seq)
1777 {
1778         if (skb && after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, skip_to_seq))
1779                 return skb;
1780
1781         return tcp_sacktag_bsearch(sk, skip_to_seq);
1782 }
1783
1784 static struct sk_buff *tcp_maybe_skipping_dsack(struct sk_buff *skb,
1785                                                 struct sock *sk,
1786                                                 struct tcp_sack_block *next_dup,
1787                                                 struct tcp_sacktag_state *state,
1788                                                 u32 skip_to_seq)
1789 {
1790         if (!next_dup)
1791                 return skb;
1792
1793         if (before(next_dup->start_seq, skip_to_seq)) {
1794                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, next_dup->start_seq);
1795                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, NULL, state,
1796                                        next_dup->start_seq, next_dup->end_seq,
1797                                        1);
1798         }
1799
1800         return skb;
1801 }
1802
1803 static int tcp_sack_cache_ok(const struct tcp_sock *tp, const struct tcp_sack_block *cache)
1804 {
1805         return cache < tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1806 }
1807
1808 static int
1809 tcp_sacktag_write_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1810                         u32 prior_snd_una, struct tcp_sacktag_state *state)
1811 {
1812         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1813         const unsigned char *ptr = (skb_transport_header(ack_skb) +
1814                                     TCP_SKB_CB(ack_skb)->sacked);
1815         struct tcp_sack_block_wire *sp_wire = (struct tcp_sack_block_wire *)(ptr+2);
1816         struct tcp_sack_block sp[TCP_NUM_SACKS];
1817         struct tcp_sack_block *cache;
1818         struct sk_buff *skb;
1819         int num_sacks = min(TCP_NUM_SACKS, (ptr[1] - TCPOLEN_SACK_BASE) >> 3);
1820         int used_sacks;
1821         bool found_dup_sack = false;
1822         int i, j;
1823         int first_sack_index;
1824
1825         state->flag = 0;
1826         state->reord = tp->snd_nxt;
1827
1828         if (!tp->sacked_out)
1829                 tcp_highest_sack_reset(sk);
1830
1831         found_dup_sack = tcp_check_dsack(sk, ack_skb, sp_wire,
1832                                          num_sacks, prior_snd_una, state);
1833
1834         /* Eliminate too old ACKs, but take into
1835          * account more or less fresh ones, they can
1836          * contain valid SACK info.
1837          */
1838         if (before(TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq, prior_snd_una - tp->max_window))
1839                 return 0;
1840
1841         if (!tp->packets_out)
1842                 goto out;
1843
1844         used_sacks = 0;
1845         first_sack_index = 0;
1846         for (i = 0; i < num_sacks; i++) {
1847                 bool dup_sack = !i && found_dup_sack;
1848
1849                 sp[used_sacks].start_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].start_seq);
1850                 sp[used_sacks].end_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].end_seq);
1851
1852                 if (!tcp_is_sackblock_valid(tp, dup_sack,
1853                                             sp[used_sacks].start_seq,
1854                                             sp[used_sacks].end_seq)) {
1855                         int mib_idx;
1856
1857                         if (dup_sack) {
1858                                 if (!tp->undo_marker)
1859                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDNOUNDO;
1860                                 else
1861                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDOLD;
1862                         } else {
1863                                 /* Don't count olds caused by ACK reordering */
1864                                 if ((TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq != tp->snd_una) &&
1865                                     !after(sp[used_sacks].end_seq, tp->snd_una))
1866                                         continue;
1867                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKDISCARD;
1868                         }
1869
1870                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
1871                         if (i == 0)
1872                                 first_sack_index = -1;
1873                         continue;
1874                 }
1875
1876                 /* Ignore very old stuff early */
1877                 if (!after(sp[used_sacks].end_seq, prior_snd_una)) {
1878                         if (i == 0)
1879                                 first_sack_index = -1;
1880                         continue;
1881                 }
1882
1883                 used_sacks++;
1884         }
1885
1886         /* order SACK blocks to allow in order walk of the retrans queue */
1887         for (i = used_sacks - 1; i > 0; i--) {
1888                 for (j = 0; j < i; j++) {
1889                         if (after(sp[j].start_seq, sp[j + 1].start_seq)) {
1890                                 swap(sp[j], sp[j + 1]);
1891
1892                                 /* Track where the first SACK block goes to */
1893                                 if (j == first_sack_index)
1894                                         first_sack_index = j + 1;
1895                         }
1896                 }
1897         }
1898
1899         state->mss_now = tcp_current_mss(sk);
1900         skb = NULL;
1901         i = 0;
1902
1903         if (!tp->sacked_out) {
1904                 /* It's already past, so skip checking against it */
1905                 cache = tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1906         } else {
1907                 cache = tp->recv_sack_cache;
1908                 /* Skip empty blocks in at head of the cache */
1909                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !cache->start_seq &&
1910                        !cache->end_seq)
1911                         cache++;
1912         }
1913
1914         while (i < used_sacks) {
1915                 u32 start_seq = sp[i].start_seq;
1916                 u32 end_seq = sp[i].end_seq;
1917                 bool dup_sack = (found_dup_sack && (i == first_sack_index));
1918                 struct tcp_sack_block *next_dup = NULL;
1919
1920                 if (found_dup_sack && ((i + 1) == first_sack_index))
1921                         next_dup = &sp[i + 1];
1922
1923                 /* Skip too early cached blocks */
1924                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) &&
1925                        !before(start_seq, cache->end_seq))
1926                         cache++;
1927
1928                 /* Can skip some work by looking recv_sack_cache? */
1929                 if (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !dup_sack &&
1930                     after(end_seq, cache->start_seq)) {
1931
1932                         /* Head todo? */
1933                         if (before(start_seq, cache->start_seq)) {
1934                                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, start_seq);
1935                                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup,
1936                                                        state,
1937                                                        start_seq,
1938                                                        cache->start_seq,
1939                                                        dup_sack);
1940                         }
1941
1942                         /* Rest of the block already fully processed? */
1943                         if (!after(end_seq, cache->end_seq))
1944                                 goto advance_sp;
1945
1946                         skb = tcp_maybe_skipping_dsack(skb, sk, next_dup,
1947                                                        state,
1948                                                        cache->end_seq);
1949
1950                         /* ...tail remains todo... */
1951                         if (tcp_highest_sack_seq(tp) == cache->end_seq) {
1952                                 /* ...but better entrypoint exists! */
1953                                 skb = tcp_highest_sack(sk);
1954                                 if (!skb)
1955                                         break;
1956                                 cache++;
1957                                 goto walk;
1958                         }
1959
1960                         skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, cache->end_seq);
1961                         /* Check overlap against next cached too (past this one already) */
1962                         cache++;
1963                         continue;
1964                 }
1965
1966                 if (!before(start_seq, tcp_highest_sack_seq(tp))) {
1967                         skb = tcp_highest_sack(sk);
1968                         if (!skb)
1969                                 break;
1970                 }
1971                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, start_seq);
1972
1973 walk:
1974                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup, state,
1975                                        start_seq, end_seq, dup_sack);
1976
1977 advance_sp:
1978                 i++;
1979         }
1980
1981         /* Clear the head of the cache sack blocks so we can skip it next time */
1982         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache) - used_sacks; i++) {
1983                 tp->recv_sack_cache[i].start_seq = 0;
1984                 tp->recv_sack_cache[i].end_seq = 0;
1985         }
1986         for (j = 0; j < used_sacks; j++)
1987                 tp->recv_sack_cache[i++] = sp[j];
1988
1989         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss || tp->undo_marker)
1990                 tcp_check_sack_reordering(sk, state->reord, 0);
1991
1992         tcp_verify_left_out(tp);
1993 out:
1994
1995 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
1996         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
1997         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
1998         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
1999         WARN_ON((int)tcp_packets_in_flight(tp) < 0);
2000 #endif
2001         return state->flag;
2002 }
2003
2004 /* Limits sacked_out so that sum with lost_out isn't ever larger than
2005  * packets_out. Returns false if sacked_out adjustement wasn't necessary.
2006  */
2007 static bool tcp_limit_reno_sacked(struct tcp_sock *tp)
2008 {
2009         u32 holes;
2010
2011         holes = max(tp->lost_out, 1U);
2012         holes = min(holes, tp->packets_out);
2013
2014         if ((tp->sacked_out + holes) > tp->packets_out) {
2015                 tp->sacked_out = tp->packets_out - holes;
2016                 return true;
2017         }
2018         return false;
2019 }
2020
2021 /* If we receive more dupacks than we expected counting segments
2022  * in assumption of absent reordering, interpret this as reordering.
2023  * The only another reason could be bug in receiver TCP.
2024  */
2025 static void tcp_check_reno_reordering(struct sock *sk, const int addend)
2026 {
2027         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2028
2029         if (!tcp_limit_reno_sacked(tp))
2030                 return;
2031
2032         tp->reordering = min_t(u32, tp->packets_out + addend,
2033                                READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_max_reordering));
2034         tp->reord_seen++;
2035         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRENOREORDER);
2036 }
2037
2038 /* Emulate SACKs for SACKless connection: account for a new dupack. */
2039
2040 static void tcp_add_reno_sack(struct sock *sk, int num_dupack, bool ece_ack)
2041 {
2042         if (num_dupack) {
2043                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2044                 u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
2045                 s32 delivered;
2046
2047                 tp->sacked_out += num_dupack;
2048                 tcp_check_reno_reordering(sk, 0);
2049                 delivered = tp->sacked_out - prior_sacked;
2050                 if (delivered > 0)
2051                         tcp_count_delivered(tp, delivered, ece_ack);
2052                 tcp_verify_left_out(tp);
2053         }
2054 }
2055
2056 /* Account for ACK, ACKing some data in Reno Recovery phase. */
2057
2058 static void tcp_remove_reno_sacks(struct sock *sk, int acked, bool ece_ack)
2059 {
2060         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2061
2062         if (acked > 0) {
2063                 /* One ACK acked hole. The rest eat duplicate ACKs. */
2064                 tcp_count_delivered(tp, max_t(int, acked - tp->sacked_out, 1),
2065                                     ece_ack);
2066                 if (acked - 1 >= tp->sacked_out)
2067                         tp->sacked_out = 0;
2068                 else
2069                         tp->sacked_out -= acked - 1;
2070         }
2071         tcp_check_reno_reordering(sk, acked);
2072         tcp_verify_left_out(tp);
2073 }
2074
2075 static inline void tcp_reset_reno_sack(struct tcp_sock *tp)
2076 {
2077         tp->sacked_out = 0;
2078 }
2079
2080 void tcp_clear_retrans(struct tcp_sock *tp)
2081 {
2082         tp->retrans_out = 0;
2083         tp->lost_out = 0;
2084         tp->undo_marker = 0;
2085         tp->undo_retrans = -1;
2086         tp->sacked_out = 0;
2087 }
2088
2089 static inline void tcp_init_undo(struct tcp_sock *tp)
2090 {
2091         tp->undo_marker = tp->snd_una;
2092         /* Retransmission still in flight may cause DSACKs later. */
2093         tp->undo_retrans = tp->retrans_out ? : -1;
2094 }
2095
2096 static bool tcp_is_rack(const struct sock *sk)
2097 {
2098         return READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_recovery) &
2099                 TCP_RACK_LOSS_DETECTION;
2100 }
2101
2102 /* If we detect SACK reneging, forget all SACK information
2103  * and reset tags completely, otherwise preserve SACKs. If receiver
2104  * dropped its ofo queue, we will know this due to reneging detection.
2105  */
2106 static void tcp_timeout_mark_lost(struct sock *sk)
2107 {
2108         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2109         struct sk_buff *skb, *head;
2110         bool is_reneg;                  /* is receiver reneging on SACKs? */
2111
2112         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
2113         is_reneg = head && (TCP_SKB_CB(head)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED);
2114         if (is_reneg) {
2115                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSACKRENEGING);
2116                 tp->sacked_out = 0;
2117                 /* Mark SACK reneging until we recover from this loss event. */
2118                 tp->is_sack_reneg = 1;
2119         } else if (tcp_is_reno(tp)) {
2120                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2121         }
2122
2123         skb = head;
2124         skb_rbtree_walk_from(skb) {
2125                 if (is_reneg)
2126                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_ACKED;
2127                 else if (tcp_is_rack(sk) && skb != head &&
2128                          tcp_rack_skb_timeout(tp, skb, 0) > 0)
2129                         continue; /* Don't mark recently sent ones lost yet */
2130                 tcp_mark_skb_lost(sk, skb);
2131         }
2132         tcp_verify_left_out(tp);
2133         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2134 }
2135
2136 /* Enter Loss state. */
2137 void tcp_enter_loss(struct sock *sk)
2138 {
2139         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2140         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2141         struct net *net = sock_net(sk);
2142         bool new_recovery = icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_Recovery;
2143         u8 reordering;
2144
2145         tcp_timeout_mark_lost(sk);
2146
2147         /* Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window. */
2148         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder ||
2149             !after(tp->high_seq, tp->snd_una) ||
2150             (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss && !icsk->icsk_retransmits)) {
2151                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2152                 tp->prior_cwnd = tcp_snd_cwnd(tp);
2153                 tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2154                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_LOSS);
2155                 tcp_init_undo(tp);
2156         }
2157         tcp_snd_cwnd_set(tp, tcp_packets_in_flight(tp) + 1);
2158         tp->snd_cwnd_cnt   = 0;
2159         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2160
2161         /* Timeout in disordered state after receiving substantial DUPACKs
2162          * suggests that the degree of reordering is over-estimated.
2163          */
2164         reordering = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_reordering);
2165         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder &&
2166             tp->sacked_out >= reordering)
2167                 tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
2168                                        reordering);
2169
2170         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2171         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2172         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2173
2174         /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 1: retransmit SND.UNA if no previous
2175          * loss recovery is underway except recurring timeout(s) on
2176          * the same SND.UNA (sec 3.2). Disable F-RTO on path MTU probing
2177          */
2178         tp->frto = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_frto) &&
2179                    (new_recovery || icsk->icsk_retransmits) &&
2180                    !inet_csk(sk)->icsk_mtup.probe_size;
2181 }
2182
2183 /* If ACK arrived pointing to a remembered SACK, it means that our
2184  * remembered SACKs do not reflect real state of receiver i.e.
2185  * receiver _host_ is heavily congested (or buggy).
2186  *
2187  * To avoid big spurious retransmission bursts due to transient SACK
2188  * scoreboard oddities that look like reneging, we give the receiver a
2189  * little time (max(RTT/2, 10ms)) to send us some more ACKs that will
2190  * restore sanity to the SACK scoreboard. If the apparent reneging
2191  * persists until this RTO then we'll clear the SACK scoreboard.
2192  */
2193 static bool tcp_check_sack_reneging(struct sock *sk, int flag)
2194 {
2195         if (flag & FLAG_SACK_RENEGING &&
2196             flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED) {
2197                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2198                 unsigned long delay = max(usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 4),
2199                                           msecs_to_jiffies(10));
2200
2201                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2202                                           delay, TCP_RTO_MAX);
2203                 return true;
2204         }
2205         return false;
2206 }
2207
2208 /* Heurestics to calculate number of duplicate ACKs. There's no dupACKs
2209  * counter when SACK is enabled (without SACK, sacked_out is used for
2210  * that purpose).
2211  *
2212  * With reordering, holes may still be in flight, so RFC3517 recovery
2213  * uses pure sacked_out (total number of SACKed segments) even though
2214  * it violates the RFC that uses duplicate ACKs, often these are equal
2215  * but when e.g. out-of-window ACKs or packet duplication occurs,
2216  * they differ. Since neither occurs due to loss, TCP should really
2217  * ignore them.
2218  */
2219 static inline int tcp_dupack_heuristics(const struct tcp_sock *tp)
2220 {
2221         return tp->sacked_out + 1;
2222 }
2223
2224 /* Linux NewReno/SACK/ECN state machine.
2225  * --------------------------------------
2226  *
2227  * "Open"       Normal state, no dubious events, fast path.
2228  * "Disorder"   In all the respects it is "Open",
2229  *              but requires a bit more attention. It is entered when
2230  *              we see some SACKs or dupacks. It is split of "Open"
2231  *              mainly to move some processing from fast path to slow one.
2232  * "CWR"        CWND was reduced due to some Congestion Notification event.
2233  *              It can be ECN, ICMP source quench, local device congestion.
2234  * "Recovery"   CWND was reduced, we are fast-retransmitting.
2235  * "Loss"       CWND was reduced due to RTO timeout or SACK reneging.
2236  *
2237  * tcp_fastretrans_alert() is entered:
2238  * - each incoming ACK, if state is not "Open"
2239  * - when arrived ACK is unusual, namely:
2240  *      * SACK
2241  *      * Duplicate ACK.
2242  *      * ECN ECE.
2243  *
2244  * Counting packets in flight is pretty simple.
2245  *
2246  *      in_flight = packets_out - left_out + retrans_out
2247  *
2248  *      packets_out is SND.NXT-SND.UNA counted in packets.
2249  *
2250  *      retrans_out is number of retransmitted segments.
2251  *
2252  *      left_out is number of segments left network, but not ACKed yet.
2253  *
2254  *              left_out = sacked_out + lost_out
2255  *
2256  *     sacked_out: Packets, which arrived to receiver out of order
2257  *                 and hence not ACKed. With SACKs this number is simply
2258  *                 amount of SACKed data. Even without SACKs
2259  *                 it is easy to give pretty reliable estimate of this number,
2260  *                 counting duplicate ACKs.
2261  *
2262  *       lost_out: Packets lost by network. TCP has no explicit
2263  *                 "loss notification" feedback from network (for now).
2264  *                 It means that this number can be only _guessed_.
2265  *                 Actually, it is the heuristics to predict lossage that
2266  *                 distinguishes different algorithms.
2267  *
2268  *      F.e. after RTO, when all the queue is considered as lost,
2269  *      lost_out = packets_out and in_flight = retrans_out.
2270  *
2271  *              Essentially, we have now a few algorithms detecting
2272  *              lost packets.
2273  *
2274  *              If the receiver supports SACK:
2275  *
2276  *              RFC6675/3517: It is the conventional algorithm. A packet is
2277  *              considered lost if the number of higher sequence packets
2278  *              SACKed is greater than or equal the DUPACK thoreshold
2279  *              (reordering). This is implemented in tcp_mark_head_lost and
2280  *              tcp_update_scoreboard.
2281  *
2282  *              RACK (draft-ietf-tcpm-rack-01): it is a newer algorithm
2283  *              (2017-) that checks timing instead of counting DUPACKs.
2284  *              Essentially a packet is considered lost if it's not S/ACKed
2285  *              after RTT + reordering_window, where both metrics are
2286  *              dynamically measured and adjusted. This is implemented in
2287  *              tcp_rack_mark_lost.
2288  *
2289  *              If the receiver does not support SACK:
2290  *
2291  *              NewReno (RFC6582): in Recovery we assume that one segment
2292  *              is lost (classic Reno). While we are in Recovery and
2293  *              a partial ACK arrives, we assume that one more packet
2294  *              is lost (NewReno). This heuristics are the same in NewReno
2295  *              and SACK.
2296  *
2297  * Really tricky (and requiring careful tuning) part of algorithm
2298  * is hidden in functions tcp_time_to_recover() and tcp_xmit_retransmit_queue().
2299  * The first determines the moment _when_ we should reduce CWND and,
2300  * hence, slow down forward transmission. In fact, it determines the moment
2301  * when we decide that hole is caused by loss, rather than by a reorder.
2302  *
2303  * tcp_xmit_retransmit_queue() decides, _what_ we should retransmit to fill
2304  * holes, caused by lost packets.
2305  *
2306  * And the most logically complicated part of algorithm is undo
2307  * heuristics. We detect false retransmits due to both too early
2308  * fast retransmit (reordering) and underestimated RTO, analyzing
2309  * timestamps and D-SACKs. When we detect that some segments were
2310  * retransmitted by mistake and CWND reduction was wrong, we undo
2311  * window reduction and abort recovery phase. This logic is hidden
2312  * inside several functions named tcp_try_undo_<something>.
2313  */
2314
2315 /* This function decides, when we should leave Disordered state
2316  * and enter Recovery phase, reducing congestion window.
2317  *
2318  * Main question: may we further continue forward transmission
2319  * with the same cwnd?
2320  */
2321 static bool tcp_time_to_recover(struct sock *sk, int flag)
2322 {
2323         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2324
2325         /* Trick#1: The loss is proven. */
2326         if (tp->lost_out)
2327                 return true;
2328
2329         /* Not-A-Trick#2 : Classic rule... */
2330         if (!tcp_is_rack(sk) && tcp_dupack_heuristics(tp) > tp->reordering)
2331                 return true;
2332
2333         return false;
2334 }
2335
2336 /* Detect loss in event "A" above by marking head of queue up as lost.
2337  * For RFC3517 SACK, a segment is considered lost if it
2338  * has at least tp->reordering SACKed seqments above it; "packets" refers to
2339  * the maximum SACKed segments to pass before reaching this limit.
2340  */
2341 static void tcp_mark_head_lost(struct sock *sk, int packets, int mark_head)
2342 {
2343         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2344         struct sk_buff *skb;
2345         int cnt;
2346         /* Use SACK to deduce losses of new sequences sent during recovery */
2347         const u32 loss_high = tp->snd_nxt;
2348
2349         WARN_ON(packets > tp->packets_out);
2350         skb = tp->lost_skb_hint;
2351         if (skb) {
2352                 /* Head already handled? */
2353                 if (mark_head && after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una))
2354                         return;
2355                 cnt = tp->lost_cnt_hint;
2356         } else {
2357                 skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
2358                 cnt = 0;
2359         }
2360
2361         skb_rbtree_walk_from(skb) {
2362                 /* TODO: do this better */
2363                 /* this is not the most efficient way to do this... */
2364                 tp->lost_skb_hint = skb;
2365                 tp->lost_cnt_hint = cnt;
2366
2367                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, loss_high))
2368                         break;
2369
2370                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2371                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
2372
2373                 if (cnt > packets)
2374                         break;
2375
2376                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST))
2377                         tcp_mark_skb_lost(sk, skb);
2378
2379                 if (mark_head)
2380                         break;
2381         }
2382         tcp_verify_left_out(tp);
2383 }
2384
2385 /* Account newly detected lost packet(s) */
2386
2387 static void tcp_update_scoreboard(struct sock *sk, int fast_rexmit)
2388 {
2389         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2390
2391         if (tcp_is_sack(tp)) {
2392                 int sacked_upto = tp->sacked_out - tp->reordering;
2393                 if (sacked_upto >= 0)
2394                         tcp_mark_head_lost(sk, sacked_upto, 0);
2395                 else if (fast_rexmit)
2396                         tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2397         }
2398 }
2399
2400 static bool tcp_tsopt_ecr_before(const struct tcp_sock *tp, u32 when)
2401 {
2402         return tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2403                before(tp->rx_opt.rcv_tsecr, when);
2404 }
2405
2406 /* skb is spurious retransmitted if the returned timestamp echo
2407  * reply is prior to the skb transmission time
2408  */
2409 static bool tcp_skb_spurious_retrans(const struct tcp_sock *tp,
2410                                      const struct sk_buff *skb)
2411 {
2412         return (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS) &&
2413                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tcp_skb_timestamp(skb));
2414 }
2415
2416 /* Nothing was retransmitted or returned timestamp is less
2417  * than timestamp of the first retransmission.
2418  */
2419 static inline bool tcp_packet_delayed(const struct tcp_sock *tp)
2420 {
2421         return tp->retrans_stamp &&
2422                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tp->retrans_stamp);
2423 }
2424
2425 /* Undo procedures. */
2426
2427 /* We can clear retrans_stamp when there are no retransmissions in the
2428  * window. It would seem that it is trivially available for us in
2429  * tp->retrans_out, however, that kind of assumptions doesn't consider
2430  * what will happen if errors occur when sending retransmission for the
2431  * second time. ...It could the that such segment has only
2432  * TCPCB_EVER_RETRANS set at the present time. It seems that checking
2433  * the head skb is enough except for some reneging corner cases that
2434  * are not worth the effort.
2435  *
2436  * Main reason for all this complexity is the fact that connection dying
2437  * time now depends on the validity of the retrans_stamp, in particular,
2438  * that successive retransmissions of a segment must not advance
2439  * retrans_stamp under any conditions.
2440  */
2441 static bool tcp_any_retrans_done(const struct sock *sk)
2442 {
2443         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2444         struct sk_buff *skb;
2445
2446         if (tp->retrans_out)
2447                 return true;
2448
2449         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
2450         if (unlikely(skb && TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS))
2451                 return true;
2452
2453         return false;
2454 }
2455
2456 static void DBGUNDO(struct sock *sk, const char *msg)
2457 {
2458 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
2459         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2460         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
2461
2462         if (sk->sk_family == AF_INET) {
2463                 pr_debug("Undo %s %pI4/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2464                          msg,
2465                          &inet->inet_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2466                          tcp_snd_cwnd(tp), tcp_left_out(tp),
2467                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2468                          tp->packets_out);
2469         }
2470 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
2471         else if (sk->sk_family == AF_INET6) {
2472                 pr_debug("Undo %s %pI6/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2473                          msg,
2474                          &sk->sk_v6_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2475                          tcp_snd_cwnd(tp), tcp_left_out(tp),
2476                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2477                          tp->packets_out);
2478         }
2479 #endif
2480 #endif
2481 }
2482
2483 static void tcp_undo_cwnd_reduction(struct sock *sk, bool unmark_loss)
2484 {
2485         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2486
2487         if (unmark_loss) {
2488                 struct sk_buff *skb;
2489
2490                 skb_rbtree_walk(skb, &sk->tcp_rtx_queue) {
2491                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2492                 }
2493                 tp->lost_out = 0;
2494                 tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2495         }
2496
2497         if (tp->prior_ssthresh) {
2498                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2499
2500                 tcp_snd_cwnd_set(tp, icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd(sk));
2501
2502                 if (tp->prior_ssthresh > tp->snd_ssthresh) {
2503                         tp->snd_ssthresh = tp->prior_ssthresh;
2504                         tcp_ecn_withdraw_cwr(tp);
2505                 }
2506         }
2507         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2508         tp->undo_marker = 0;
2509         tp->rack.advanced = 1; /* Force RACK to re-exam losses */
2510 }
2511
2512 static inline bool tcp_may_undo(const struct tcp_sock *tp)
2513 {
2514         return tp->undo_marker && (!tp->undo_retrans || tcp_packet_delayed(tp));
2515 }
2516
2517 static bool tcp_is_non_sack_preventing_reopen(struct sock *sk)
2518 {
2519         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2520
2521         if (tp->snd_una == tp->high_seq && tcp_is_reno(tp)) {
2522                 /* Hold old state until something *above* high_seq
2523                  * is ACKed. For Reno it is MUST to prevent false
2524                  * fast retransmits (RFC2582). SACK TCP is safe. */
2525                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2526                         tp->retrans_stamp = 0;
2527                 return true;
2528         }
2529         return false;
2530 }
2531
2532 /* People celebrate: "We love our President!" */
2533 static bool tcp_try_undo_recovery(struct sock *sk)
2534 {
2535         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2536
2537         if (tcp_may_undo(tp)) {
2538                 int mib_idx;
2539
2540                 /* Happy end! We did not retransmit anything
2541                  * or our original transmission succeeded.
2542                  */
2543                 DBGUNDO(sk, inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss ? "loss" : "retrans");
2544                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2545                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
2546                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO;
2547                 else
2548                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFULLUNDO;
2549
2550                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2551         } else if (tp->rack.reo_wnd_persist) {
2552                 tp->rack.reo_wnd_persist--;
2553         }
2554         if (tcp_is_non_sack_preventing_reopen(sk))
2555                 return true;
2556         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2557         tp->is_sack_reneg = 0;
2558         return false;
2559 }
2560
2561 /* Try to undo cwnd reduction, because D-SACKs acked all retransmitted data */
2562 static bool tcp_try_undo_dsack(struct sock *sk)
2563 {
2564         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2565
2566         if (tp->undo_marker && !tp->undo_retrans) {
2567                 tp->rack.reo_wnd_persist = min(TCP_RACK_RECOVERY_THRESH,
2568                                                tp->rack.reo_wnd_persist + 1);
2569                 DBGUNDO(sk, "D-SACK");
2570                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2571                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKUNDO);
2572                 return true;
2573         }
2574         return false;
2575 }
2576
2577 /* Undo during loss recovery after partial ACK or using F-RTO. */
2578 static bool tcp_try_undo_loss(struct sock *sk, bool frto_undo)
2579 {
2580         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2581
2582         if (frto_undo || tcp_may_undo(tp)) {
2583                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2584
2585                 DBGUNDO(sk, "partial loss");
2586                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO);
2587                 if (frto_undo)
2588                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2589                                         LINUX_MIB_TCPSPURIOUSRTOS);
2590                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2591                 if (tcp_is_non_sack_preventing_reopen(sk))
2592                         return true;
2593                 if (frto_undo || tcp_is_sack(tp)) {
2594                         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2595                         tp->is_sack_reneg = 0;
2596                 }
2597                 return true;
2598         }
2599         return false;
2600 }
2601
2602 /* The cwnd reduction in CWR and Recovery uses the PRR algorithm in RFC 6937.
2603  * It computes the number of packets to send (sndcnt) based on packets newly
2604  * delivered:
2605  *   1) If the packets in flight is larger than ssthresh, PRR spreads the
2606  *      cwnd reductions across a full RTT.
2607  *   2) Otherwise PRR uses packet conservation to send as much as delivered.
2608  *      But when SND_UNA is acked without further losses,
2609  *      slow starts cwnd up to ssthresh to speed up the recovery.
2610  */
2611 static void tcp_init_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2612 {
2613         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2614
2615         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2616         tp->tlp_high_seq = 0;
2617         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2618         tp->prior_cwnd = tcp_snd_cwnd(tp);
2619         tp->prr_delivered = 0;
2620         tp->prr_out = 0;
2621         tp->snd_ssthresh = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2622         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2623 }
2624
2625 void tcp_cwnd_reduction(struct sock *sk, int newly_acked_sacked, int newly_lost, int flag)
2626 {
2627         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2628         int sndcnt = 0;
2629         int delta = tp->snd_ssthresh - tcp_packets_in_flight(tp);
2630
2631         if (newly_acked_sacked <= 0 || WARN_ON_ONCE(!tp->prior_cwnd))
2632                 return;
2633
2634         tp->prr_delivered += newly_acked_sacked;
2635         if (delta < 0) {
2636                 u64 dividend = (u64)tp->snd_ssthresh * tp->prr_delivered +
2637                                tp->prior_cwnd - 1;
2638                 sndcnt = div_u64(dividend, tp->prior_cwnd) - tp->prr_out;
2639         } else {
2640                 sndcnt = max_t(int, tp->prr_delivered - tp->prr_out,
2641                                newly_acked_sacked);
2642                 if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED && !newly_lost)
2643                         sndcnt++;
2644                 sndcnt = min(delta, sndcnt);
2645         }
2646         /* Force a fast retransmit upon entering fast recovery */
2647         sndcnt = max(sndcnt, (tp->prr_out ? 0 : 1));
2648         tcp_snd_cwnd_set(tp, tcp_packets_in_flight(tp) + sndcnt);
2649 }
2650
2651 static inline void tcp_end_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2652 {
2653         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2654
2655         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
2656                 return;
2657
2658         /* Reset cwnd to ssthresh in CWR or Recovery (unless it's undone) */
2659         if (tp->snd_ssthresh < TCP_INFINITE_SSTHRESH &&
2660             (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_CWR || tp->undo_marker)) {
2661                 tcp_snd_cwnd_set(tp, tp->snd_ssthresh);
2662                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2663         }
2664         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_COMPLETE_CWR);
2665 }
2666
2667 /* Enter CWR state. Disable cwnd undo since congestion is proven with ECN */
2668 void tcp_enter_cwr(struct sock *sk)
2669 {
2670         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2671
2672         tp->prior_ssthresh = 0;
2673         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
2674                 tp->undo_marker = 0;
2675                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2676                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
2677         }
2678 }
2679 EXPORT_SYMBOL(tcp_enter_cwr);
2680
2681 static void tcp_try_keep_open(struct sock *sk)
2682 {
2683         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2684         int state = TCP_CA_Open;
2685
2686         if (tcp_left_out(tp) || tcp_any_retrans_done(sk))
2687                 state = TCP_CA_Disorder;
2688
2689         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != state) {
2690                 tcp_set_ca_state(sk, state);
2691                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2692         }
2693 }
2694
2695 static void tcp_try_to_open(struct sock *sk, int flag)
2696 {
2697         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2698
2699         tcp_verify_left_out(tp);
2700
2701         if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2702                 tp->retrans_stamp = 0;
2703
2704         if (flag & FLAG_ECE)
2705                 tcp_enter_cwr(sk);
2706
2707         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR) {
2708                 tcp_try_keep_open(sk);
2709         }
2710 }
2711
2712 static void tcp_mtup_probe_failed(struct sock *sk)
2713 {
2714         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2715
2716         icsk->icsk_mtup.search_high = icsk->icsk_mtup.probe_size - 1;
2717         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2718         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPFAIL);
2719 }
2720
2721 static void tcp_mtup_probe_success(struct sock *sk)
2722 {
2723         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2724         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2725         u64 val;
2726
2727         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2728
2729         val = (u64)tcp_snd_cwnd(tp) * tcp_mss_to_mtu(sk, tp->mss_cache);
2730         do_div(val, icsk->icsk_mtup.probe_size);
2731         DEBUG_NET_WARN_ON_ONCE((u32)val != val);
2732         tcp_snd_cwnd_set(tp, max_t(u32, 1U, val));
2733
2734         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2735         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2736         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2737
2738         icsk->icsk_mtup.search_low = icsk->icsk_mtup.probe_size;
2739         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2740         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
2741         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPSUCCESS);
2742 }
2743
2744 /* Do a simple retransmit without using the backoff mechanisms in
2745  * tcp_timer. This is used for path mtu discovery.
2746  * The socket is already locked here.
2747  */
2748 void tcp_simple_retransmit(struct sock *sk)
2749 {
2750         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2751         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2752         struct sk_buff *skb;
2753         int mss;
2754
2755         /* A fastopen SYN request is stored as two separate packets within
2756          * the retransmit queue, this is done by tcp_send_syn_data().
2757          * As a result simply checking the MSS of the frames in the queue
2758          * will not work for the SYN packet.
2759          *
2760          * Us being here is an indication of a path MTU issue so we can
2761          * assume that the fastopen SYN was lost and just mark all the
2762          * frames in the retransmit queue as lost. We will use an MSS of
2763          * -1 to mark all frames as lost, otherwise compute the current MSS.
2764          */
2765         if (tp->syn_data && sk->sk_state == TCP_SYN_SENT)
2766                 mss = -1;
2767         else
2768                 mss = tcp_current_mss(sk);
2769
2770         skb_rbtree_walk(skb, &sk->tcp_rtx_queue) {
2771                 if (tcp_skb_seglen(skb) > mss)
2772                         tcp_mark_skb_lost(sk, skb);
2773         }
2774
2775         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2776
2777         if (!tp->lost_out)
2778                 return;
2779
2780         if (tcp_is_reno(tp))
2781                 tcp_limit_reno_sacked(tp);
2782
2783         tcp_verify_left_out(tp);
2784
2785         /* Don't muck with the congestion window here.
2786          * Reason is that we do not increase amount of _data_
2787          * in network, but units changed and effective
2788          * cwnd/ssthresh really reduced now.
2789          */
2790         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) {
2791                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2792                 tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2793                 tp->prior_ssthresh = 0;
2794                 tp->undo_marker = 0;
2795                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2796         }
2797         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2798 }
2799 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
2800
2801 void tcp_enter_recovery(struct sock *sk, bool ece_ack)
2802 {
2803         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2804         int mib_idx;
2805
2806         if (tcp_is_reno(tp))
2807                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENORECOVERY;
2808         else
2809                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKRECOVERY;
2810
2811         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2812
2813         tp->prior_ssthresh = 0;
2814         tcp_init_undo(tp);
2815
2816         if (!tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
2817                 if (!ece_ack)
2818                         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2819                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2820         }
2821         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Recovery);
2822 }
2823
2824 /* Process an ACK in CA_Loss state. Move to CA_Open if lost data are
2825  * recovered or spurious. Otherwise retransmits more on partial ACKs.
2826  */
2827 static void tcp_process_loss(struct sock *sk, int flag, int num_dupack,
2828                              int *rexmit)
2829 {
2830         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2831         bool recovered = !before(tp->snd_una, tp->high_seq);
2832
2833         if ((flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED || rcu_access_pointer(tp->fastopen_rsk)) &&
2834             tcp_try_undo_loss(sk, false))
2835                 return;
2836
2837         if (tp->frto) { /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 (sack enhanced version). */
2838                 /* Step 3.b. A timeout is spurious if not all data are
2839                  * lost, i.e., never-retransmitted data are (s)acked.
2840                  */
2841                 if ((flag & FLAG_ORIG_SACK_ACKED) &&
2842                     tcp_try_undo_loss(sk, true))
2843                         return;
2844
2845                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq)) {
2846                         if (flag & FLAG_DATA_SACKED || num_dupack)
2847                                 tp->frto = 0; /* Step 3.a. loss was real */
2848                 } else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED && !recovered) {
2849                         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2850                         /* Step 2.b. Try send new data (but deferred until cwnd
2851                          * is updated in tcp_ack()). Otherwise fall back to
2852                          * the conventional recovery.
2853                          */
2854                         if (!tcp_write_queue_empty(sk) &&
2855                             after(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt)) {
2856                                 *rexmit = REXMIT_NEW;
2857                                 return;
2858                         }
2859                         tp->frto = 0;
2860                 }
2861         }
2862
2863         if (recovered) {
2864                 /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 2.a and 1st part of step 3.a */
2865                 tcp_try_undo_recovery(sk);
2866                 return;
2867         }
2868         if (tcp_is_reno(tp)) {
2869                 /* A Reno DUPACK means new data in F-RTO step 2.b above are
2870                  * delivered. Lower inflight to clock out (re)transmissions.
2871                  */
2872                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq) && num_dupack)
2873                         tcp_add_reno_sack(sk, num_dupack, flag & FLAG_ECE);
2874                 else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2875                         tcp_reset_reno_sack(tp);
2876         }
2877         *rexmit = REXMIT_LOST;
2878 }
2879
2880 static bool tcp_force_fast_retransmit(struct sock *sk)
2881 {
2882         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2883
2884         return after(tcp_highest_sack_seq(tp),
2885                      tp->snd_una + tp->reordering * tp->mss_cache);
2886 }
2887
2888 /* Undo during fast recovery after partial ACK. */
2889 static bool tcp_try_undo_partial(struct sock *sk, u32 prior_snd_una,
2890                                  bool *do_lost)
2891 {
2892         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2893
2894         if (tp->undo_marker && tcp_packet_delayed(tp)) {
2895                 /* Plain luck! Hole if filled with delayed
2896                  * packet, rather than with a retransmit. Check reordering.
2897                  */
2898                 tcp_check_sack_reordering(sk, prior_snd_una, 1);
2899
2900                 /* We are getting evidence that the reordering degree is higher
2901                  * than we realized. If there are no retransmits out then we
2902                  * can undo. Otherwise we clock out new packets but do not
2903                  * mark more packets lost or retransmit more.
2904                  */
2905                 if (tp->retrans_out)
2906                         return true;
2907
2908                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2909                         tp->retrans_stamp = 0;
2910
2911                 DBGUNDO(sk, "partial recovery");
2912                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2913                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPARTIALUNDO);
2914                 tcp_try_keep_open(sk);
2915         } else {
2916                 /* Partial ACK arrived. Force fast retransmit. */
2917                 *do_lost = tcp_force_fast_retransmit(sk);
2918         }
2919         return false;
2920 }
2921
2922 static void tcp_identify_packet_loss(struct sock *sk, int *ack_flag)
2923 {
2924         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2925
2926         if (tcp_rtx_queue_empty(sk))
2927                 return;
2928
2929         if (unlikely(tcp_is_reno(tp))) {
2930                 tcp_newreno_mark_lost(sk, *ack_flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED);
2931         } else if (tcp_is_rack(sk)) {
2932                 u32 prior_retrans = tp->retrans_out;
2933
2934                 if (tcp_rack_mark_lost(sk))
2935                         *ack_flag &= ~FLAG_SET_XMIT_TIMER;
2936                 if (prior_retrans > tp->retrans_out)
2937                         *ack_flag |= FLAG_LOST_RETRANS;
2938         }
2939 }
2940
2941 /* Process an event, which can update packets-in-flight not trivially.
2942  * Main goal of this function is to calculate new estimate for left_out,
2943  * taking into account both packets sitting in receiver's buffer and
2944  * packets lost by network.
2945  *
2946  * Besides that it updates the congestion state when packet loss or ECN
2947  * is detected. But it does not reduce the cwnd, it is done by the
2948  * congestion control later.
2949  *
2950  * It does _not_ decide what to send, it is made in function
2951  * tcp_xmit_retransmit_queue().
2952  */
2953 static void tcp_fastretrans_alert(struct sock *sk, const u32 prior_snd_una,
2954                                   int num_dupack, int *ack_flag, int *rexmit)
2955 {
2956         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2957         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2958         int fast_rexmit = 0, flag = *ack_flag;
2959         bool ece_ack = flag & FLAG_ECE;
2960         bool do_lost = num_dupack || ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
2961                                       tcp_force_fast_retransmit(sk));
2962
2963         if (!tp->packets_out && tp->sacked_out)
2964                 tp->sacked_out = 0;
2965
2966         /* Now state machine starts.
2967          * A. ECE, hence prohibit cwnd undoing, the reduction is required. */
2968         if (ece_ack)
2969                 tp->prior_ssthresh = 0;
2970
2971         /* B. In all the states check for reneging SACKs. */
2972         if (tcp_check_sack_reneging(sk, flag))
2973                 return;
2974
2975         /* C. Check consistency of the current state. */
2976         tcp_verify_left_out(tp);
2977
2978         /* D. Check state exit conditions. State can be terminated
2979          *    when high_seq is ACKed. */
2980         if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
2981                 WARN_ON(tp->retrans_out != 0 && !tp->syn_data);
2982                 tp->retrans_stamp = 0;
2983         } else if (!before(tp->snd_una, tp->high_seq)) {
2984                 switch (icsk->icsk_ca_state) {
2985                 case TCP_CA_CWR:
2986                         /* CWR is to be held something *above* high_seq
2987                          * is ACKed for CWR bit to reach receiver. */
2988                         if (tp->snd_una != tp->high_seq) {
2989                                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2990                                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2991                         }
2992                         break;
2993
2994                 case TCP_CA_Recovery:
2995                         if (tcp_is_reno(tp))
2996                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2997                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
2998                                 return;
2999                         tcp_end_cwnd_reduction(sk);
3000                         break;
3001                 }
3002         }
3003
3004         /* E. Process state. */
3005         switch (icsk->icsk_ca_state) {
3006         case TCP_CA_Recovery:
3007                 if (!(flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) {
3008                         if (tcp_is_reno(tp))
3009                                 tcp_add_reno_sack(sk, num_dupack, ece_ack);
3010                 } else if (tcp_try_undo_partial(sk, prior_snd_una, &do_lost))
3011                         return;
3012
3013                 if (tcp_try_undo_dsack(sk))
3014                         tcp_try_keep_open(sk);
3015
3016                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
3017                 if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery) {
3018                         if (!tcp_time_to_recover(sk, flag))
3019                                 return;
3020                         /* Undo reverts the recovery state. If loss is evident,
3021                          * starts a new recovery (e.g. reordering then loss);
3022                          */
3023                         tcp_enter_recovery(sk, ece_ack);
3024                 }
3025                 break;
3026         case TCP_CA_Loss:
3027                 tcp_process_loss(sk, flag, num_dupack, rexmit);
3028                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
3029                 if (!(icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open ||
3030                       (*ack_flag & FLAG_LOST_RETRANS)))
3031                         return;
3032                 /* Change state if cwnd is undone or retransmits are lost */
3033                 fallthrough;
3034         default:
3035                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3036                         if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
3037                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
3038                         tcp_add_reno_sack(sk, num_dupack, ece_ack);
3039                 }
3040
3041                 if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder)
3042                         tcp_try_undo_dsack(sk);
3043
3044                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
3045                 if (!tcp_time_to_recover(sk, flag)) {
3046                         tcp_try_to_open(sk, flag);
3047                         return;
3048                 }
3049
3050                 /* MTU probe failure: don't reduce cwnd */
3051                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR &&
3052                     icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3053                     tp->snd_una == tp->mtu_probe.probe_seq_start) {
3054                         tcp_mtup_probe_failed(sk);
3055                         /* Restores the reduction we did in tcp_mtup_probe() */
3056                         tcp_snd_cwnd_set(tp, tcp_snd_cwnd(tp) + 1);
3057                         tcp_simple_retransmit(sk);
3058                         return;
3059                 }
3060
3061                 /* Otherwise enter Recovery state */
3062                 tcp_enter_recovery(sk, ece_ack);
3063                 fast_rexmit = 1;
3064         }
3065
3066         if (!tcp_is_rack(sk) && do_lost)
3067                 tcp_update_scoreboard(sk, fast_rexmit);
3068         *rexmit = REXMIT_LOST;
3069 }
3070
3071 static void tcp_update_rtt_min(struct sock *sk, u32 rtt_us, const int flag)
3072 {
3073         u32 wlen = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_rtt_wlen) * HZ;
3074         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3075
3076         if ((flag & FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED) && rtt_us > tcp_min_rtt(tp)) {
3077                 /* If the remote keeps returning delayed ACKs, eventually
3078                  * the min filter would pick it up and overestimate the
3079                  * prop. delay when it expires. Skip suspected delayed ACKs.
3080                  */
3081                 return;
3082         }
3083         minmax_running_min(&tp->rtt_min, wlen, tcp_jiffies32,
3084                            rtt_us ? : jiffies_to_usecs(1));
3085 }
3086
3087 static bool tcp_ack_update_rtt(struct sock *sk, const int flag,
3088                                long seq_rtt_us, long sack_rtt_us,
3089                                long ca_rtt_us, struct rate_sample *rs)
3090 {
3091         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3092
3093         /* Prefer RTT measured from ACK's timing to TS-ECR. This is because
3094          * broken middle-boxes or peers may corrupt TS-ECR fields. But
3095          * Karn's algorithm forbids taking RTT if some retransmitted data
3096          * is acked (RFC6298).
3097          */
3098         if (seq_rtt_us < 0)
3099                 seq_rtt_us = sack_rtt_us;
3100
3101         /* RTTM Rule: A TSecr value received in a segment is used to
3102          * update the averaged RTT measurement only if the segment
3103          * acknowledges some new data, i.e., only if it advances the
3104          * left edge of the send window.
3105          * See draft-ietf-tcplw-high-performance-00, section 3.3.
3106          */
3107         if (seq_rtt_us < 0 && tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
3108             flag & FLAG_ACKED) {
3109                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
3110
3111                 if (likely(delta < INT_MAX / (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ))) {
3112                         if (!delta)
3113                                 delta = 1;
3114                         seq_rtt_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
3115                         ca_rtt_us = seq_rtt_us;
3116                 }
3117         }
3118         rs->rtt_us = ca_rtt_us; /* RTT of last (S)ACKed packet (or -1) */
3119         if (seq_rtt_us < 0)
3120                 return false;
3121
3122         /* ca_rtt_us >= 0 is counting on the invariant that ca_rtt_us is
3123          * always taken together with ACK, SACK, or TS-opts. Any negative
3124          * values will be skipped with the seq_rtt_us < 0 check above.
3125          */
3126         tcp_update_rtt_min(sk, ca_rtt_us, flag);
3127         tcp_rtt_estimator(sk, seq_rtt_us);
3128         tcp_set_rto(sk);
3129
3130         /* RFC6298: only reset backoff on valid RTT measurement. */
3131         inet_csk(sk)->icsk_backoff = 0;
3132         return true;
3133 }
3134
3135 /* Compute time elapsed between (last) SYNACK and the ACK completing 3WHS. */
3136 void tcp_synack_rtt_meas(struct sock *sk, struct request_sock *req)
3137 {
3138         struct rate_sample rs;
3139         long rtt_us = -1L;
3140
3141         if (req && !req->num_retrans && tcp_rsk(req)->snt_synack)
3142                 rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tcp_clock_us(), tcp_rsk(req)->snt_synack);
3143
3144         tcp_ack_update_rtt(sk, FLAG_SYN_ACKED, rtt_us, -1L, rtt_us, &rs);
3145 }
3146
3147
3148 static void tcp_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked)
3149 {
3150         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3151
3152         icsk->icsk_ca_ops->cong_avoid(sk, ack, acked);
3153         tcp_sk(sk)->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
3154 }
3155
3156 /* Restart timer after forward progress on connection.
3157  * RFC2988 recommends to restart timer to now+rto.
3158  */
3159 void tcp_rearm_rto(struct sock *sk)
3160 {
3161         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3162         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3163
3164         /* If the retrans timer is currently being used by Fast Open
3165          * for SYN-ACK retrans purpose, stay put.
3166          */
3167         if (rcu_access_pointer(tp->fastopen_rsk))
3168                 return;
3169
3170         if (!tp->packets_out) {
3171                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS);
3172         } else {
3173                 u32 rto = inet_csk(sk)->icsk_rto;
3174                 /* Offset the time elapsed after installing regular RTO */
3175                 if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_REO_TIMEOUT ||
3176                     icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
3177                         s64 delta_us = tcp_rto_delta_us(sk);
3178                         /* delta_us may not be positive if the socket is locked
3179                          * when the retrans timer fires and is rescheduled.
3180                          */
3181                         rto = usecs_to_jiffies(max_t(int, delta_us, 1));
3182                 }
3183                 tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS, rto,
3184                                      TCP_RTO_MAX);
3185         }
3186 }
3187
3188 /* Try to schedule a loss probe; if that doesn't work, then schedule an RTO. */
3189 static void tcp_set_xmit_timer(struct sock *sk)
3190 {
3191         if (!tcp_schedule_loss_probe(sk, true))
3192                 tcp_rearm_rto(sk);
3193 }
3194
3195 /* If we get here, the whole TSO packet has not been acked. */
3196 static u32 tcp_tso_acked(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3197 {
3198         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3199         u32 packets_acked;
3200
3201         BUG_ON(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una));
3202
3203         packets_acked = tcp_skb_pcount(skb);
3204         if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3205                 return 0;
3206         packets_acked -= tcp_skb_pcount(skb);
3207
3208         if (packets_acked) {
3209                 BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) == 0);
3210                 BUG_ON(!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq));
3211         }
3212
3213         return packets_acked;
3214 }
3215
3216 static void tcp_ack_tstamp(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
3217                            const struct sk_buff *ack_skb, u32 prior_snd_una)
3218 {
3219         const struct skb_shared_info *shinfo;
3220
3221         /* Avoid cache line misses to get skb_shinfo() and shinfo->tx_flags */
3222         if (likely(!TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack))
3223                 return;
3224
3225         shinfo = skb_shinfo(skb);
3226         if (!before(shinfo->tskey, prior_snd_una) &&
3227             before(shinfo->tskey, tcp_sk(sk)->snd_una)) {
3228                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3229                         __skb_tstamp_tx(skb, ack_skb, NULL, sk, SCM_TSTAMP_ACK);
3230                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3231         }
3232 }
3233
3234 /* Remove acknowledged frames from the retransmission queue. If our packet
3235  * is before the ack sequence we can discard it as it's confirmed to have
3236  * arrived at the other end.
3237  */
3238 static int tcp_clean_rtx_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
3239                                u32 prior_fack, u32 prior_snd_una,
3240                                struct tcp_sacktag_state *sack, bool ece_ack)
3241 {
3242         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3243         u64 first_ackt, last_ackt;
3244         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3245         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
3246         u32 reord = tp->snd_nxt; /* lowest acked un-retx un-sacked seq */
3247         struct sk_buff *skb, *next;
3248         bool fully_acked = true;
3249         long sack_rtt_us = -1L;
3250         long seq_rtt_us = -1L;
3251         long ca_rtt_us = -1L;
3252         u32 pkts_acked = 0;
3253         bool rtt_update;
3254         int flag = 0;
3255
3256         first_ackt = 0;
3257
3258         for (skb = skb_rb_first(&sk->tcp_rtx_queue); skb; skb = next) {
3259                 struct tcp_skb_cb *scb = TCP_SKB_CB(skb);
3260                 const u32 start_seq = scb->seq;
3261                 u8 sacked = scb->sacked;
3262                 u32 acked_pcount;
3263
3264                 /* Determine how many packets and what bytes were acked, tso and else */
3265                 if (after(scb->end_seq, tp->snd_una)) {
3266                         if (tcp_skb_pcount(skb) == 1 ||
3267                             !after(tp->snd_una, scb->seq))
3268                                 break;
3269
3270                         acked_pcount = tcp_tso_acked(sk, skb);
3271                         if (!acked_pcount)
3272                                 break;
3273                         fully_acked = false;
3274                 } else {
3275                         acked_pcount = tcp_skb_pcount(skb);
3276                 }
3277
3278                 if (unlikely(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
3279                         if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
3280                                 tp->retrans_out -= acked_pcount;
3281                         flag |= FLAG_RETRANS_DATA_ACKED;
3282                 } else if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
3283                         last_ackt = tcp_skb_timestamp_us(skb);
3284                         WARN_ON_ONCE(last_ackt == 0);
3285                         if (!first_ackt)
3286                                 first_ackt = last_ackt;
3287
3288                         if (before(start_seq, reord))
3289                                 reord = start_seq;
3290                         if (!after(scb->end_seq, tp->high_seq))
3291                                 flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3292                 }
3293
3294                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) {
3295                         tp->sacked_out -= acked_pcount;
3296                 } else if (tcp_is_sack(tp)) {
3297                         tcp_count_delivered(tp, acked_pcount, ece_ack);
3298                         if (!tcp_skb_spurious_retrans(tp, skb))
3299                                 tcp_rack_advance(tp, sacked, scb->end_seq,
3300                                                  tcp_skb_timestamp_us(skb));
3301                 }
3302                 if (sacked & TCPCB_LOST)
3303                         tp->lost_out -= acked_pcount;
3304
3305                 tp->packets_out -= acked_pcount;
3306                 pkts_acked += acked_pcount;
3307                 tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, sack->rate);
3308
3309                 /* Initial outgoing SYN's get put onto the write_queue
3310                  * just like anything else we transmit.  It is not
3311                  * true data, and if we misinform our callers that
3312                  * this ACK acks real data, we will erroneously exit
3313                  * connection startup slow start one packet too
3314                  * quickly.  This is severely frowned upon behavior.
3315                  */
3316                 if (likely(!(scb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
3317                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
3318                 } else {
3319                         flag |= FLAG_SYN_ACKED;
3320                         tp->retrans_stamp = 0;
3321                 }
3322
3323                 if (!fully_acked)
3324                         break;
3325
3326                 tcp_ack_tstamp(sk, skb, ack_skb, prior_snd_una);
3327
3328                 next = skb_rb_next(skb);
3329                 if (unlikely(skb == tp->retransmit_skb_hint))
3330                         tp->retransmit_skb_hint = NULL;
3331                 if (unlikely(skb == tp->lost_skb_hint))
3332                         tp->lost_skb_hint = NULL;
3333                 tcp_highest_sack_replace(sk, skb, next);
3334                 tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3335         }
3336
3337         if (!skb)
3338                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3339
3340         if (likely(between(tp->snd_up, prior_snd_una, tp->snd_una)))
3341                 tp->snd_up = tp->snd_una;
3342
3343         if (skb) {
3344                 tcp_ack_tstamp(sk, skb, ack_skb, prior_snd_una);
3345                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
3346                         flag |= FLAG_SACK_RENEGING;
3347         }
3348
3349         if (likely(first_ackt) && !(flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)) {
3350                 seq_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, first_ackt);
3351                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, last_ackt);
3352
3353                 if (pkts_acked == 1 && fully_acked && !prior_sacked &&
3354                     (tp->snd_una - prior_snd_una) < tp->mss_cache &&
3355                     sack->rate->prior_delivered + 1 == tp->delivered &&
3356                     !(flag & (FLAG_CA_ALERT | FLAG_SYN_ACKED))) {
3357                         /* Conservatively mark a delayed ACK. It's typically
3358                          * from a lone runt packet over the round trip to
3359                          * a receiver w/o out-of-order or CE events.
3360                          */
3361                         flag |= FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED;
3362                 }
3363         }
3364         if (sack->first_sackt) {
3365                 sack_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->first_sackt);
3366                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->last_sackt);
3367         }
3368         rtt_update = tcp_ack_update_rtt(sk, flag, seq_rtt_us, sack_rtt_us,
3369                                         ca_rtt_us, sack->rate);
3370
3371         if (flag & FLAG_ACKED) {
3372                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3373                 if (unlikely(icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3374                              !after(tp->mtu_probe.probe_seq_end, tp->snd_una))) {
3375                         tcp_mtup_probe_success(sk);
3376                 }
3377
3378                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3379                         tcp_remove_reno_sacks(sk, pkts_acked, ece_ack);
3380
3381                         /* If any of the cumulatively ACKed segments was
3382                          * retransmitted, non-SACK case cannot confirm that
3383                          * progress was due to original transmission due to
3384                          * lack of TCPCB_SACKED_ACKED bits even if some of
3385                          * the packets may have been never retransmitted.
3386                          */
3387                         if (flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)
3388                                 flag &= ~FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3389                 } else {
3390                         int delta;
3391
3392                         /* Non-retransmitted hole got filled? That's reordering */
3393                         if (before(reord, prior_fack))
3394                                 tcp_check_sack_reordering(sk, reord, 0);
3395
3396                         delta = prior_sacked - tp->sacked_out;
3397                         tp->lost_cnt_hint -= min(tp->lost_cnt_hint, delta);
3398                 }
3399         } else if (skb && rtt_update && sack_rtt_us >= 0 &&
3400                    sack_rtt_us > tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp,
3401                                                     tcp_skb_timestamp_us(skb))) {
3402                 /* Do not re-arm RTO if the sack RTT is measured from data sent
3403                  * after when the head was last (re)transmitted. Otherwise the
3404                  * timeout may continue to extend in loss recovery.
3405                  */
3406                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3407         }
3408
3409         if (icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked) {
3410                 struct ack_sample sample = { .pkts_acked = pkts_acked,
3411                                              .rtt_us = sack->rate->rtt_us };
3412
3413                 sample.in_flight = tp->mss_cache *
3414                         (tp->delivered - sack->rate->prior_delivered);
3415                 icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked(sk, &sample);
3416         }
3417
3418 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3419         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
3420         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
3421         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
3422         if (!tp->packets_out && tcp_is_sack(tp)) {
3423                 icsk = inet_csk(sk);
3424                 if (tp->lost_out) {
3425                         pr_debug("Leak l=%u %d\n",
3426                                  tp->lost_out, icsk->icsk_ca_state);
3427                         tp->lost_out = 0;
3428                 }
3429                 if (tp->sacked_out) {
3430                         pr_debug("Leak s=%u %d\n",
3431                                  tp->sacked_out, icsk->icsk_ca_state);
3432                         tp->sacked_out = 0;
3433                 }
3434                 if (tp->retrans_out) {
3435                         pr_debug("Leak r=%u %d\n",
3436                                  tp->retrans_out, icsk->icsk_ca_state);
3437                         tp->retrans_out = 0;
3438                 }
3439         }
3440 #endif
3441         return flag;
3442 }
3443
3444 static void tcp_ack_probe(struct sock *sk)
3445 {
3446         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3447         struct sk_buff *head = tcp_send_head(sk);
3448         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3449
3450         /* Was it a usable window open? */
3451         if (!head)
3452                 return;
3453         if (!after(TCP_SKB_CB(head)->end_seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3454                 icsk->icsk_backoff = 0;
3455                 icsk->icsk_probes_tstamp = 0;
3456                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0);
3457                 /* Socket must be waked up by subsequent tcp_data_snd_check().
3458                  * This function is not for random using!
3459                  */
3460         } else {
3461                 unsigned long when = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
3462
3463                 when = tcp_clamp_probe0_to_user_timeout(sk, when);
3464                 tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0, when, TCP_RTO_MAX);
3465         }
3466 }
3467
3468 static inline bool tcp_ack_is_dubious(const struct sock *sk, const int flag)
3469 {
3470         return !(flag & FLAG_NOT_DUP) || (flag & FLAG_CA_ALERT) ||
3471                 inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open;
3472 }
3473
3474 /* Decide wheather to run the increase function of congestion control. */
3475 static inline bool tcp_may_raise_cwnd(const struct sock *sk, const int flag)
3476 {
3477         /* If reordering is high then always grow cwnd whenever data is
3478          * delivered regardless of its ordering. Otherwise stay conservative
3479          * and only grow cwnd on in-order delivery (RFC5681). A stretched ACK w/
3480          * new SACK or ECE mark may first advance cwnd here and later reduce
3481          * cwnd in tcp_fastretrans_alert() based on more states.
3482          */
3483         if (tcp_sk(sk)->reordering >
3484             READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_reordering))
3485                 return flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS;
3486
3487         return flag & FLAG_DATA_ACKED;
3488 }
3489
3490 /* The "ultimate" congestion control function that aims to replace the rigid
3491  * cwnd increase and decrease control (tcp_cong_avoid,tcp_*cwnd_reduction).
3492  * It's called toward the end of processing an ACK with precise rate
3493  * information. All transmission or retransmission are delayed afterwards.
3494  */
3495 static void tcp_cong_control(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked_sacked,
3496                              int flag, const struct rate_sample *rs)
3497 {
3498         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3499
3500         if (icsk->icsk_ca_ops->cong_control) {
3501                 icsk->icsk_ca_ops->cong_control(sk, rs);
3502                 return;
3503         }
3504
3505         if (tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
3506                 /* Reduce cwnd if state mandates */
3507                 tcp_cwnd_reduction(sk, acked_sacked, rs->losses, flag);
3508         } else if (tcp_may_raise_cwnd(sk, flag)) {
3509                 /* Advance cwnd if state allows */
3510                 tcp_cong_avoid(sk, ack, acked_sacked);
3511         }
3512         tcp_update_pacing_rate(sk);
3513 }
3514
3515 /* Check that window update is acceptable.
3516  * The function assumes that snd_una<=ack<=snd_next.
3517  */
3518 static inline bool tcp_may_update_window(const struct tcp_sock *tp,
3519                                         const u32 ack, const u32 ack_seq,
3520                                         const u32 nwin)
3521 {
3522         return  after(ack, tp->snd_una) ||
3523                 after(ack_seq, tp->snd_wl1) ||
3524                 (ack_seq == tp->snd_wl1 && nwin > tp->snd_wnd);
3525 }
3526
3527 /* If we update tp->snd_una, also update tp->bytes_acked */
3528 static void tcp_snd_una_update(struct tcp_sock *tp, u32 ack)
3529 {
3530         u32 delta = ack - tp->snd_una;
3531
3532         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3533         tp->bytes_acked += delta;
3534         tp->snd_una = ack;
3535 }
3536
3537 /* If we update tp->rcv_nxt, also update tp->bytes_received */
3538 static void tcp_rcv_nxt_update(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3539 {
3540         u32 delta = seq - tp->rcv_nxt;
3541
3542         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3543         tp->bytes_received += delta;
3544         WRITE_ONCE(tp->rcv_nxt, seq);
3545 }
3546
3547 /* Update our send window.
3548  *
3549  * Window update algorithm, described in RFC793/RFC1122 (used in linux-2.2
3550  * and in FreeBSD. NetBSD's one is even worse.) is wrong.
3551  */
3552 static int tcp_ack_update_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, u32 ack,
3553                                  u32 ack_seq)
3554 {
3555         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3556         int flag = 0;
3557         u32 nwin = ntohs(tcp_hdr(skb)->window);
3558
3559         if (likely(!tcp_hdr(skb)->syn))
3560                 nwin <<= tp->rx_opt.snd_wscale;
3561
3562         if (tcp_may_update_window(tp, ack, ack_seq, nwin)) {
3563                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3564                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3565
3566                 if (tp->snd_wnd != nwin) {
3567                         tp->snd_wnd = nwin;
3568
3569                         /* Note, it is the only place, where
3570                          * fast path is recovered for sending TCP.
3571                          */
3572                         tp->pred_flags = 0;
3573                         tcp_fast_path_check(sk);
3574
3575                         if (!tcp_write_queue_empty(sk))
3576                                 tcp_slow_start_after_idle_check(sk);
3577
3578                         if (nwin > tp->max_window) {
3579                                 tp->max_window = nwin;
3580                                 tcp_sync_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie);
3581                         }
3582                 }
3583         }
3584
3585         tcp_snd_una_update(tp, ack);
3586
3587         return flag;
3588 }
3589
3590 static bool __tcp_oow_rate_limited(struct net *net, int mib_idx,
3591                                    u32 *last_oow_ack_time)
3592 {
3593         if (*last_oow_ack_time) {
3594                 s32 elapsed = (s32)(tcp_jiffies32 - *last_oow_ack_time);
3595
3596                 if (0 <= elapsed &&
3597                     elapsed < READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_invalid_ratelimit)) {
3598                         NET_INC_STATS(net, mib_idx);
3599                         return true;    /* rate-limited: don't send yet! */
3600                 }
3601         }
3602
3603         *last_oow_ack_time = tcp_jiffies32;
3604
3605         return false;   /* not rate-limited: go ahead, send dupack now! */
3606 }
3607
3608 /* Return true if we're currently rate-limiting out-of-window ACKs and
3609  * thus shouldn't send a dupack right now. We rate-limit dupacks in
3610  * response to out-of-window SYNs or ACKs to mitigate ACK loops or DoS
3611  * attacks that send repeated SYNs or ACKs for the same connection. To
3612  * do this, we do not send a duplicate SYNACK or ACK if the remote
3613  * endpoint is sending out-of-window SYNs or pure ACKs at a high rate.
3614  */
3615 bool tcp_oow_rate_limited(struct net *net, const struct sk_buff *skb,
3616                           int mib_idx, u32 *last_oow_ack_time)
3617 {
3618         /* Data packets without SYNs are not likely part of an ACK loop. */
3619         if ((TCP_SKB_CB(skb)->seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) &&
3620             !tcp_hdr(skb)->syn)
3621                 return false;
3622
3623         return __tcp_oow_rate_limited(net, mib_idx, last_oow_ack_time);
3624 }
3625
3626 /* RFC 5961 7 [ACK Throttling] */
3627 static void tcp_send_challenge_ack(struct sock *sk)
3628 {
3629         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3630         struct net *net = sock_net(sk);
3631         u32 count, now, ack_limit;
3632
3633         /* First check our per-socket dupack rate limit. */
3634         if (__tcp_oow_rate_limited(net,
3635                                    LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDCHALLENGE,
3636                                    &tp->last_oow_ack_time))
3637                 return;
3638
3639         ack_limit = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_challenge_ack_limit);
3640         if (ack_limit == INT_MAX)
3641                 goto send_ack;
3642
3643         /* Then check host-wide RFC 5961 rate limit. */
3644         now = jiffies / HZ;
3645         if (now != READ_ONCE(net->ipv4.tcp_challenge_timestamp)) {
3646                 u32 half = (ack_limit + 1) >> 1;
3647
3648                 WRITE_ONCE(net->ipv4.tcp_challenge_timestamp, now);
3649                 WRITE_ONCE(net->ipv4.tcp_challenge_count,
3650                            get_random_u32_inclusive(half, ack_limit + half - 1));
3651         }
3652         count = READ_ONCE(net->ipv4.tcp_challenge_count);
3653         if (count > 0) {
3654                 WRITE_ONCE(net->ipv4.tcp_challenge_count, count - 1);
3655 send_ack:
3656                 NET_INC_STATS(net, LINUX_MIB_TCPCHALLENGEACK);
3657                 tcp_send_ack(sk);
3658         }
3659 }
3660
3661 static void tcp_store_ts_recent(struct tcp_sock *tp)
3662 {
3663         tp->rx_opt.ts_recent = tp->rx_opt.rcv_tsval;
3664         tp->rx_opt.ts_recent_stamp = ktime_get_seconds();
3665 }
3666
3667 static void tcp_replace_ts_recent(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3668 {
3669         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && !after(seq, tp->rcv_wup)) {
3670                 /* PAWS bug workaround wrt. ACK frames, the PAWS discard
3671                  * extra check below makes sure this can only happen
3672                  * for pure ACK frames.  -DaveM
3673                  *
3674                  * Not only, also it occurs for expired timestamps.
3675                  */
3676
3677                 if (tcp_paws_check(&tp->rx_opt, 0))
3678                         tcp_store_ts_recent(tp);
3679         }
3680 }
3681
3682 /* This routine deals with acks during a TLP episode and ends an episode by
3683  * resetting tlp_high_seq. Ref: TLP algorithm in draft-ietf-tcpm-rack
3684  */
3685 static void tcp_process_tlp_ack(struct sock *sk, u32 ack, int flag)
3686 {
3687         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3688
3689         if (before(ack, tp->tlp_high_seq))
3690                 return;
3691
3692         if (!tp->tlp_retrans) {
3693                 /* TLP of new data has been acknowledged */
3694                 tp->tlp_high_seq = 0;
3695         } else if (flag & FLAG_DSACK_TLP) {
3696                 /* This DSACK means original and TLP probe arrived; no loss */
3697                 tp->tlp_high_seq = 0;
3698         } else if (after(ack, tp->tlp_high_seq)) {
3699                 /* ACK advances: there was a loss, so reduce cwnd. Reset
3700                  * tlp_high_seq in tcp_init_cwnd_reduction()
3701                  */
3702                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
3703                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
3704                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
3705                 tcp_try_keep_open(sk);
3706                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
3707                                 LINUX_MIB_TCPLOSSPROBERECOVERY);
3708         } else if (!(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED |
3709                              FLAG_NOT_DUP | FLAG_DATA_SACKED))) {
3710                 /* Pure dupack: original and TLP probe arrived; no loss */
3711                 tp->tlp_high_seq = 0;
3712         }
3713 }
3714
3715 static inline void tcp_in_ack_event(struct sock *sk, u32 flags)
3716 {
3717         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3718
3719         if (icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event)
3720                 icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event(sk, flags);
3721 }
3722
3723 /* Congestion control has updated the cwnd already. So if we're in
3724  * loss recovery then now we do any new sends (for FRTO) or
3725  * retransmits (for CA_Loss or CA_recovery) that make sense.
3726  */
3727 static void tcp_xmit_recovery(struct sock *sk, int rexmit)
3728 {
3729         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3730
3731         if (rexmit == REXMIT_NONE || sk->sk_state == TCP_SYN_SENT)
3732                 return;
3733
3734         if (unlikely(rexmit == REXMIT_NEW)) {
3735                 __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk),
3736                                           TCP_NAGLE_OFF);
3737                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq))
3738                         return;
3739                 tp->frto = 0;
3740         }
3741         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3742 }
3743
3744 /* Returns the number of packets newly acked or sacked by the current ACK */
3745 static u32 tcp_newly_delivered(struct sock *sk, u32 prior_delivered, int flag)
3746 {
3747         const struct net *net = sock_net(sk);
3748         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3749         u32 delivered;
3750
3751         delivered = tp->delivered - prior_delivered;
3752         NET_ADD_STATS(net, LINUX_MIB_TCPDELIVERED, delivered);
3753         if (flag & FLAG_ECE)
3754                 NET_ADD_STATS(net, LINUX_MIB_TCPDELIVEREDCE, delivered);
3755
3756         return delivered;
3757 }
3758
3759 /* This routine deals with incoming acks, but not outgoing ones. */
3760 static int tcp_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int flag)
3761 {
3762         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3763         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3764         struct tcp_sacktag_state sack_state;
3765         struct rate_sample rs = { .prior_delivered = 0 };
3766         u32 prior_snd_una = tp->snd_una;
3767         bool is_sack_reneg = tp->is_sack_reneg;
3768         u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3769         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3770         int num_dupack = 0;
3771         int prior_packets = tp->packets_out;
3772         u32 delivered = tp->delivered;
3773         u32 lost = tp->lost;
3774         int rexmit = REXMIT_NONE; /* Flag to (re)transmit to recover losses */
3775         u32 prior_fack;
3776
3777         sack_state.first_sackt = 0;
3778         sack_state.rate = &rs;
3779         sack_state.sack_delivered = 0;
3780
3781         /* We very likely will need to access rtx queue. */
3782         prefetch(sk->tcp_rtx_queue.rb_node);
3783
3784         /* If the ack is older than previous acks
3785          * then we can probably ignore it.
3786          */
3787         if (before(ack, prior_snd_una)) {
3788                 /* RFC 5961 5.2 [Blind Data Injection Attack].[Mitigation] */
3789                 if (before(ack, prior_snd_una - tp->max_window)) {
3790                         if (!(flag & FLAG_NO_CHALLENGE_ACK))
3791                                 tcp_send_challenge_ack(sk);
3792                         return -SKB_DROP_REASON_TCP_TOO_OLD_ACK;
3793                 }
3794                 goto old_ack;
3795         }
3796
3797         /* If the ack includes data we haven't sent yet, discard
3798          * this segment (RFC793 Section 3.9).
3799          */
3800         if (after(ack, tp->snd_nxt))
3801                 return -SKB_DROP_REASON_TCP_ACK_UNSENT_DATA;
3802
3803         if (after(ack, prior_snd_una)) {
3804                 flag |= FLAG_SND_UNA_ADVANCED;
3805                 icsk->icsk_retransmits = 0;
3806
3807 #if IS_ENABLED(CONFIG_TLS_DEVICE)
3808                 if (static_branch_unlikely(&clean_acked_data_enabled.key))
3809                         if (icsk->icsk_clean_acked)
3810                                 icsk->icsk_clean_acked(sk, ack);
3811 #endif
3812         }
3813
3814         prior_fack = tcp_is_sack(tp) ? tcp_highest_sack_seq(tp) : tp->snd_una;
3815         rs.prior_in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
3816
3817         /* ts_recent update must be made after we are sure that the packet
3818          * is in window.
3819          */
3820         if (flag & FLAG_UPDATE_TS_RECENT)
3821                 tcp_replace_ts_recent(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
3822
3823         if ((flag & (FLAG_SLOWPATH | FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) ==
3824             FLAG_SND_UNA_ADVANCED) {
3825                 /* Window is constant, pure forward advance.
3826                  * No more checks are required.
3827                  * Note, we use the fact that SND.UNA>=SND.WL2.
3828                  */
3829                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3830                 tcp_snd_una_update(tp, ack);
3831                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3832
3833                 tcp_in_ack_event(sk, CA_ACK_WIN_UPDATE);
3834
3835                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPACKS);
3836         } else {
3837                 u32 ack_ev_flags = CA_ACK_SLOWPATH;
3838
3839                 if (ack_seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
3840                         flag |= FLAG_DATA;
3841                 else
3842                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPUREACKS);
3843
3844                 flag |= tcp_ack_update_window(sk, skb, ack, ack_seq);
3845
3846                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked)
3847                         flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3848                                                         &sack_state);
3849
3850                 if (tcp_ecn_rcv_ecn_echo(tp, tcp_hdr(skb))) {
3851                         flag |= FLAG_ECE;
3852                         ack_ev_flags |= CA_ACK_ECE;
3853                 }
3854
3855                 if (sack_state.sack_delivered)
3856                         tcp_count_delivered(tp, sack_state.sack_delivered,
3857                                             flag & FLAG_ECE);
3858
3859                 if (flag & FLAG_WIN_UPDATE)
3860                         ack_ev_flags |= CA_ACK_WIN_UPDATE;
3861
3862                 tcp_in_ack_event(sk, ack_ev_flags);
3863         }
3864
3865         /* This is a deviation from RFC3168 since it states that:
3866          * "When the TCP data sender is ready to set the CWR bit after reducing
3867          * the congestion window, it SHOULD set the CWR bit only on the first
3868          * new data packet that it transmits."
3869          * We accept CWR on pure ACKs to be more robust
3870          * with widely-deployed TCP implementations that do this.
3871          */
3872         tcp_ecn_accept_cwr(sk, skb);
3873
3874         /* We passed data and got it acked, remove any soft error
3875          * log. Something worked...
3876          */
3877         WRITE_ONCE(sk->sk_err_soft, 0);
3878         icsk->icsk_probes_out = 0;
3879         tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3880         if (!prior_packets)
3881                 goto no_queue;
3882
3883         /* See if we can take anything off of the retransmit queue. */
3884         flag |= tcp_clean_rtx_queue(sk, skb, prior_fack, prior_snd_una,
3885                                     &sack_state, flag & FLAG_ECE);
3886
3887         tcp_rack_update_reo_wnd(sk, &rs);
3888
3889         if (tp->tlp_high_seq)
3890                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3891
3892         if (tcp_ack_is_dubious(sk, flag)) {
3893                 if (!(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED |
3894                               FLAG_NOT_DUP | FLAG_DSACKING_ACK))) {
3895                         num_dupack = 1;
3896                         /* Consider if pure acks were aggregated in tcp_add_backlog() */
3897                         if (!(flag & FLAG_DATA))
3898                                 num_dupack = max_t(u16, 1, skb_shinfo(skb)->gso_segs);
3899                 }
3900                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, num_dupack, &flag,
3901                                       &rexmit);
3902         }
3903
3904         /* If needed, reset TLP/RTO timer when RACK doesn't set. */
3905         if (flag & FLAG_SET_XMIT_TIMER)
3906                 tcp_set_xmit_timer(sk);
3907
3908         if ((flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) || !(flag & FLAG_NOT_DUP))
3909                 sk_dst_confirm(sk);
3910
3911         delivered = tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3912         lost = tp->lost - lost;                 /* freshly marked lost */
3913         rs.is_ack_delayed = !!(flag & FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED);
3914         tcp_rate_gen(sk, delivered, lost, is_sack_reneg, sack_state.rate);
3915         tcp_cong_control(sk, ack, delivered, flag, sack_state.rate);
3916         tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3917         return 1;
3918
3919 no_queue:
3920         /* If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction. */
3921         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK) {
3922                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, num_dupack, &flag,
3923                                       &rexmit);
3924                 tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3925         }
3926         /* If this ack opens up a zero window, clear backoff.  It was
3927          * being used to time the probes, and is probably far higher than
3928          * it needs to be for normal retransmission.
3929          */
3930         tcp_ack_probe(sk);
3931
3932         if (tp->tlp_high_seq)
3933                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3934         return 1;
3935
3936 old_ack:
3937         /* If data was SACKed, tag it and see if we should send more data.
3938          * If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction.
3939          */
3940         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked) {
3941                 flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3942                                                 &sack_state);
3943                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, num_dupack, &flag,
3944                                       &rexmit);
3945                 tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3946                 tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3947         }
3948
3949         return 0;
3950 }
3951
3952 static void tcp_parse_fastopen_option(int len, const unsigned char *cookie,
3953                                       bool syn, struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3954                                       bool exp_opt)
3955 {
3956         /* Valid only in SYN or SYN-ACK with an even length.  */
3957         if (!foc || !syn || len < 0 || (len & 1))
3958                 return;
3959
3960         if (len >= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MIN &&
3961             len <= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MAX)
3962                 memcpy(foc->val, cookie, len);
3963         else if (len != 0)
3964                 len = -1;
3965         foc->len = len;
3966         foc->exp = exp_opt;
3967 }
3968
3969 static bool smc_parse_options(const struct tcphdr *th,
3970                               struct tcp_options_received *opt_rx,
3971                               const unsigned char *ptr,
3972                               int opsize)
3973 {
3974 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
3975         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
3976                 if (th->syn && !(opsize & 1) &&
3977                     opsize >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE &&
3978                     get_unaligned_be32(ptr) == TCPOPT_SMC_MAGIC) {
3979                         opt_rx->smc_ok = 1;
3980                         return true;
3981                 }
3982         }
3983 #endif
3984         return false;
3985 }
3986
3987 /* Try to parse the MSS option from the TCP header. Return 0 on failure, clamped
3988  * value on success.
3989  */
3990 u16 tcp_parse_mss_option(const struct tcphdr *th, u16 user_mss)
3991 {
3992         const unsigned char *ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
3993         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
3994         u16 mss = 0;
3995
3996         while (length > 0) {
3997                 int opcode = *ptr++;
3998                 int opsize;
3999
4000                 switch (opcode) {
4001                 case TCPOPT_EOL:
4002                         return mss;
4003                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
4004                         length--;
4005                         continue;
4006                 default:
4007                         if (length < 2)
4008                                 return mss;
4009                         opsize = *ptr++;
4010                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
4011                                 return mss;
4012                         if (opsize > length)
4013                                 return mss;     /* fail on partial options */
4014                         if (opcode == TCPOPT_MSS && opsize == TCPOLEN_MSS) {
4015                                 u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
4016
4017                                 if (in_mss) {
4018                                         if (user_mss && user_mss < in_mss)
4019                                                 in_mss = user_mss;
4020                                         mss = in_mss;
4021                                 }
4022                         }
4023                         ptr += opsize - 2;
4024                         length -= opsize;
4025                 }
4026         }
4027         return mss;
4028 }
4029 EXPORT_SYMBOL_GPL(tcp_parse_mss_option);
4030
4031 /* Look for tcp options. Normally only called on SYN and SYNACK packets.
4032  * But, this can also be called on packets in the established flow when
4033  * the fast version below fails.
4034  */
4035 void tcp_parse_options(const struct net *net,
4036                        const struct sk_buff *skb,
4037                        struct tcp_options_received *opt_rx, int estab,
4038                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
4039 {
4040         const unsigned char *ptr;
4041         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
4042         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
4043
4044         ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
4045         opt_rx->saw_tstamp = 0;
4046         opt_rx->saw_unknown = 0;
4047
4048         while (length > 0) {
4049                 int opcode = *ptr++;
4050                 int opsize;
4051
4052                 switch (opcode) {
4053                 case TCPOPT_EOL:
4054                         return;
4055                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
4056                         length--;
4057                         continue;
4058                 default:
4059                         if (length < 2)
4060                                 return;
4061                         opsize = *ptr++;
4062                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
4063                                 return;
4064                         if (opsize > length)
4065                                 return; /* don't parse partial options */
4066                         switch (opcode) {
4067                         case TCPOPT_MSS:
4068                                 if (opsize == TCPOLEN_MSS && th->syn && !estab) {
4069                                         u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
4070                                         if (in_mss) {
4071                                                 if (opt_rx->user_mss &&
4072                                                     opt_rx->user_mss < in_mss)
4073                                                         in_mss = opt_rx->user_mss;
4074                                                 opt_rx->mss_clamp = in_mss;
4075                                         }
4076                                 }
4077                                 break;
4078                         case TCPOPT_WINDOW:
4079                                 if (opsize == TCPOLEN_WINDOW && th->syn &&
4080                                     !estab && READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling)) {
4081                                         __u8 snd_wscale = *(__u8 *)ptr;
4082                                         opt_rx->wscale_ok = 1;
4083                                         if (snd_wscale > TCP_MAX_WSCALE) {
4084                                                 net_info_ratelimited("%s: Illegal window scaling value %d > %u received\n",
4085                                                                      __func__,
4086                                                                      snd_wscale,
4087                                                                      TCP_MAX_WSCALE);
4088                                                 snd_wscale = TCP_MAX_WSCALE;
4089                                         }
4090                                         opt_rx->snd_wscale = snd_wscale;
4091                                 }
4092                                 break;
4093                         case TCPOPT_TIMESTAMP:
4094                                 if ((opsize == TCPOLEN_TIMESTAMP) &&
4095                                     ((estab && opt_rx->tstamp_ok) ||
4096                                      (!estab && READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_timestamps)))) {
4097                                         opt_rx->saw_tstamp = 1;
4098                                         opt_rx->rcv_tsval = get_unaligned_be32(ptr);
4099                                         opt_rx->rcv_tsecr = get_unaligned_be32(ptr + 4);
4100                                 }
4101                                 break;
4102                         case TCPOPT_SACK_PERM:
4103                                 if (opsize == TCPOLEN_SACK_PERM && th->syn &&
4104                                     !estab && READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_sack)) {
4105                                         opt_rx->sack_ok = TCP_SACK_SEEN;
4106                                         tcp_sack_reset(opt_rx);
4107                                 }
4108                                 break;
4109
4110                         case TCPOPT_SACK:
4111                                 if ((opsize >= (TCPOLEN_SACK_BASE + TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)) &&
4112                                    !((opsize - TCPOLEN_SACK_BASE) % TCPOLEN_SACK_PERBLOCK) &&
4113                                    opt_rx->sack_ok) {
4114                                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = (ptr - 2) - (unsigned char *)th;
4115                                 }
4116                                 break;
4117 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
4118                         case TCPOPT_MD5SIG:
4119                                 /*
4120                                  * The MD5 Hash has already been
4121                                  * checked (see tcp_v{4,6}_do_rcv()).
4122                                  */
4123                                 break;
4124 #endif
4125                         case TCPOPT_FASTOPEN:
4126                                 tcp_parse_fastopen_option(
4127                                         opsize - TCPOLEN_FASTOPEN_BASE,
4128                                         ptr, th->syn, foc, false);
4129                                 break;
4130
4131                         case TCPOPT_EXP:
4132                                 /* Fast Open option shares code 254 using a
4133                                  * 16 bits magic number.
4134                                  */
4135                                 if (opsize >= TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE &&
4136                                     get_unaligned_be16(ptr) ==
4137                                     TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC) {
4138                                         tcp_parse_fastopen_option(opsize -
4139                                                 TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE,
4140                                                 ptr + 2, th->syn, foc, true);
4141                                         break;
4142                                 }
4143
4144                                 if (smc_parse_options(th, opt_rx, ptr, opsize))
4145                                         break;
4146
4147                                 opt_rx->saw_unknown = 1;
4148                                 break;
4149
4150                         default:
4151                                 opt_rx->saw_unknown = 1;
4152                         }
4153                         ptr += opsize-2;
4154                         length -= opsize;
4155                 }
4156         }
4157 }
4158 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_options);
4159
4160 static bool tcp_parse_aligned_timestamp(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
4161 {
4162         const __be32 *ptr = (const __be32 *)(th + 1);
4163
4164         if (*ptr == htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16)
4165                           | (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) | TCPOLEN_TIMESTAMP)) {
4166                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 1;
4167                 ++ptr;
4168                 tp->rx_opt.rcv_tsval = ntohl(*ptr);
4169                 ++ptr;
4170                 if (*ptr)
4171                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = ntohl(*ptr) - tp->tsoffset;
4172                 else
4173                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = 0;
4174                 return true;
4175         }
4176         return false;
4177 }
4178
4179 /* Fast parse options. This hopes to only see timestamps.
4180  * If it is wrong it falls back on tcp_parse_options().
4181  */
4182 static bool tcp_fast_parse_options(const struct net *net,
4183                                    const struct sk_buff *skb,
4184                                    const struct tcphdr *th, struct tcp_sock *tp)
4185 {
4186         /* In the spirit of fast parsing, compare doff directly to constant
4187          * values.  Because equality is used, short doff can be ignored here.
4188          */
4189         if (th->doff == (sizeof(*th) / 4)) {
4190                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
4191                 return false;
4192         } else if (tp->rx_opt.tstamp_ok &&
4193                    th->doff == ((sizeof(*th) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) / 4)) {
4194                 if (tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
4195                         return true;
4196         }
4197
4198         tcp_parse_options(net, skb, &tp->rx_opt, 1, NULL);
4199         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
4200                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
4201
4202         return true;
4203 }
4204
4205 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
4206 /*
4207  * Parse MD5 Signature option
4208  */
4209 const u8 *tcp_parse_md5sig_option(const struct tcphdr *th)
4210 {
4211         int length = (th->doff << 2) - sizeof(*th);
4212         const u8 *ptr = (const u8 *)(th + 1);
4213
4214         /* If not enough data remaining, we can short cut */
4215         while (length >= TCPOLEN_MD5SIG) {
4216                 int opcode = *ptr++;
4217                 int opsize;
4218
4219                 switch (opcode) {
4220                 case TCPOPT_EOL:
4221                         return NULL;
4222                 case TCPOPT_NOP:
4223                         length--;
4224                         continue;
4225                 default:
4226                         opsize = *ptr++;
4227                         if (opsize < 2 || opsize > length)
4228                                 return NULL;
4229                         if (opcode == TCPOPT_MD5SIG)
4230                                 return opsize == TCPOLEN_MD5SIG ? ptr : NULL;
4231                 }
4232                 ptr += opsize - 2;
4233                 length -= opsize;
4234         }
4235         return NULL;
4236 }
4237 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_md5sig_option);
4238 #endif
4239
4240 /* Sorry, PAWS as specified is broken wrt. pure-ACKs -DaveM
4241  *
4242  * It is not fatal. If this ACK does _not_ change critical state (seqs, window)
4243  * it can pass through stack. So, the following predicate verifies that
4244  * this segment is not used for anything but congestion avoidance or
4245  * fast retransmit. Moreover, we even are able to eliminate most of such
4246  * second order effects, if we apply some small "replay" window (~RTO)
4247  * to timestamp space.
4248  *
4249  * All these measures still do not guarantee that we reject wrapped ACKs
4250  * on networks with high bandwidth, when sequence space is recycled fastly,
4251  * but it guarantees that such events will be very rare and do not affect
4252  * connection seriously. This doesn't look nice, but alas, PAWS is really
4253  * buggy extension.
4254  *
4255  * [ Later note. Even worse! It is buggy for segments _with_ data. RFC
4256  * states that events when retransmit arrives after original data are rare.
4257  * It is a blatant lie. VJ forgot about fast retransmit! 8)8) It is
4258  * the biggest problem on large power networks even with minor reordering.
4259  * OK, let's give it small replay window. If peer clock is even 1hz, it is safe
4260  * up to bandwidth of 18Gigabit/sec. 8) ]
4261  */
4262
4263 static int tcp_disordered_ack(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4264 {
4265         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4266         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
4267         u32 seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4268         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
4269
4270         return (/* 1. Pure ACK with correct sequence number. */
4271                 (th->ack && seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq && seq == tp->rcv_nxt) &&
4272
4273                 /* 2. ... and duplicate ACK. */
4274                 ack == tp->snd_una &&
4275
4276                 /* 3. ... and does not update window. */
4277                 !tcp_may_update_window(tp, ack, seq, ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale) &&
4278
4279                 /* 4. ... and sits in replay window. */
4280                 (s32)(tp->rx_opt.ts_recent - tp->rx_opt.rcv_tsval) <= (inet_csk(sk)->icsk_rto * 1024) / HZ);
4281 }
4282
4283 static inline bool tcp_paws_discard(const struct sock *sk,
4284                                    const struct sk_buff *skb)
4285 {
4286         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4287
4288         return !tcp_paws_check(&tp->rx_opt, TCP_PAWS_WINDOW) &&
4289                !tcp_disordered_ack(sk, skb);
4290 }
4291
4292 /* Check segment sequence number for validity.
4293  *
4294  * Segment controls are considered valid, if the segment
4295  * fits to the window after truncation to the window. Acceptability
4296  * of data (and SYN, FIN, of course) is checked separately.
4297  * See tcp_data_queue(), for example.
4298  *
4299  * Also, controls (RST is main one) are accepted using RCV.WUP instead
4300  * of RCV.NXT. Peer still did not advance his SND.UNA when we
4301  * delayed ACK, so that hisSND.UNA<=ourRCV.WUP.
4302  * (borrowed from freebsd)
4303  */
4304
4305 static inline bool tcp_sequence(const struct tcp_sock *tp, u32 seq, u32 end_seq)
4306 {
4307         return  !before(end_seq, tp->rcv_wup) &&
4308                 !after(seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp));
4309 }
4310
4311 /* When we get a reset we do this. */
4312 void tcp_reset(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4313 {
4314         trace_tcp_receive_reset(sk);
4315
4316         /* mptcp can't tell us to ignore reset pkts,
4317          * so just ignore the return value of mptcp_incoming_options().
4318          */
4319         if (sk_is_mptcp(sk))
4320                 mptcp_incoming_options(sk, skb);
4321
4322         /* We want the right error as BSD sees it (and indeed as we do). */
4323         switch (sk->sk_state) {
4324         case TCP_SYN_SENT:
4325                 WRITE_ONCE(sk->sk_err, ECONNREFUSED);
4326                 break;
4327         case TCP_CLOSE_WAIT:
4328                 WRITE_ONCE(sk->sk_err, EPIPE);
4329                 break;
4330         case TCP_CLOSE:
4331                 return;
4332         default:
4333                 WRITE_ONCE(sk->sk_err, ECONNRESET);
4334         }
4335         /* This barrier is coupled with smp_rmb() in tcp_poll() */
4336         smp_wmb();
4337
4338         tcp_write_queue_purge(sk);
4339         tcp_done(sk);
4340
4341         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4342                 sk_error_report(sk);
4343 }
4344
4345 /*
4346  *      Process the FIN bit. This now behaves as it is supposed to work
4347  *      and the FIN takes effect when it is validly part of sequence
4348  *      space. Not before when we get holes.
4349  *
4350  *      If we are ESTABLISHED, a received fin moves us to CLOSE-WAIT
4351  *      (and thence onto LAST-ACK and finally, CLOSE, we never enter
4352  *      TIME-WAIT)
4353  *
4354  *      If we are in FINWAIT-1, a received FIN indicates simultaneous
4355  *      close and we go into CLOSING (and later onto TIME-WAIT)
4356  *
4357  *      If we are in FINWAIT-2, a received FIN moves us to TIME-WAIT.
4358  */
4359 void tcp_fin(struct sock *sk)
4360 {
4361         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4362
4363         inet_csk_schedule_ack(sk);
4364
4365         WRITE_ONCE(sk->sk_shutdown, sk->sk_shutdown | RCV_SHUTDOWN);
4366         sock_set_flag(sk, SOCK_DONE);
4367
4368         switch (sk->sk_state) {
4369         case TCP_SYN_RECV:
4370         case TCP_ESTABLISHED:
4371                 /* Move to CLOSE_WAIT */
4372                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSE_WAIT);
4373                 inet_csk_enter_pingpong_mode(sk);
4374                 break;
4375
4376         case TCP_CLOSE_WAIT:
4377         case TCP_CLOSING:
4378                 /* Received a retransmission of the FIN, do
4379                  * nothing.
4380                  */
4381                 break;
4382         case TCP_LAST_ACK:
4383                 /* RFC793: Remain in the LAST-ACK state. */
4384                 break;
4385
4386         case TCP_FIN_WAIT1:
4387                 /* This case occurs when a simultaneous close
4388                  * happens, we must ack the received FIN and
4389                  * enter the CLOSING state.
4390                  */
4391                 tcp_send_ack(sk);
4392                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSING);
4393                 break;
4394         case TCP_FIN_WAIT2:
4395                 /* Received a FIN -- send ACK and enter TIME_WAIT. */
4396                 tcp_send_ack(sk);
4397                 tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
4398                 break;
4399         default:
4400                 /* Only TCP_LISTEN and TCP_CLOSE are left, in these
4401                  * cases we should never reach this piece of code.
4402                  */
4403                 pr_err("%s: Impossible, sk->sk_state=%d\n",
4404                        __func__, sk->sk_state);
4405                 break;
4406         }
4407
4408         /* It _is_ possible, that we have something out-of-order _after_ FIN.
4409          * Probably, we should reset in this case. For now drop them.
4410          */
4411         skb_rbtree_purge(&tp->out_of_order_queue);
4412         if (tcp_is_sack(tp))
4413                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4414
4415         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
4416                 sk->sk_state_change(sk);
4417
4418                 /* Do not send POLL_HUP for half duplex close. */
4419                 if (sk->sk_shutdown == SHUTDOWN_MASK ||
4420                     sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4421                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_HUP);
4422                 else
4423                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
4424         }
4425 }
4426
4427 static inline bool tcp_sack_extend(struct tcp_sack_block *sp, u32 seq,
4428                                   u32 end_seq)
4429 {
4430         if (!after(seq, sp->end_seq) && !after(sp->start_seq, end_seq)) {
4431                 if (before(seq, sp->start_seq))
4432                         sp->start_seq = seq;
4433                 if (after(end_seq, sp->end_seq))
4434                         sp->end_seq = end_seq;
4435                 return true;
4436         }
4437         return false;
4438 }
4439
4440 static void tcp_dsack_set(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4441 {
4442         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4443
4444         if (tcp_is_sack(tp) && READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_dsack)) {
4445                 int mib_idx;
4446
4447                 if (before(seq, tp->rcv_nxt))
4448                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOLDSENT;
4449                 else
4450                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOFOSENT;
4451
4452                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
4453
4454                 tp->rx_opt.dsack = 1;
4455                 tp->duplicate_sack[0].start_seq = seq;
4456                 tp->duplicate_sack[0].end_seq = end_seq;
4457         }
4458 }
4459
4460 static void tcp_dsack_extend(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4461 {
4462         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4463
4464         if (!tp->rx_opt.dsack)
4465                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4466         else
4467                 tcp_sack_extend(tp->duplicate_sack, seq, end_seq);
4468 }
4469
4470 static void tcp_rcv_spurious_retrans(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4471 {
4472         /* When the ACK path fails or drops most ACKs, the sender would
4473          * timeout and spuriously retransmit the same segment repeatedly.
4474          * The receiver remembers and reflects via DSACKs. Leverage the
4475          * DSACK state and change the txhash to re-route speculatively.
4476          */
4477         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tcp_sk(sk)->duplicate_sack[0].start_seq &&
4478             sk_rethink_txhash(sk))
4479                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDUPLICATEDATAREHASH);
4480 }
4481
4482 static void tcp_send_dupack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4483 {
4484         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4485
4486         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
4487             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4488                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4489                 tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
4490
4491                 if (tcp_is_sack(tp) && READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_dsack)) {
4492                         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4493
4494                         tcp_rcv_spurious_retrans(sk, skb);
4495                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))
4496                                 end_seq = tp->rcv_nxt;
4497                         tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq);
4498                 }
4499         }
4500
4501         tcp_send_ack(sk);
4502 }
4503
4504 /* These routines update the SACK block as out-of-order packets arrive or
4505  * in-order packets close up the sequence space.
4506  */
4507 static void tcp_sack_maybe_coalesce(struct tcp_sock *tp)
4508 {
4509         int this_sack;
4510         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4511         struct tcp_sack_block *swalk = sp + 1;
4512
4513         /* See if the recent change to the first SACK eats into
4514          * or hits the sequence space of other SACK blocks, if so coalesce.
4515          */
4516         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;) {
4517                 if (tcp_sack_extend(sp, swalk->start_seq, swalk->end_seq)) {
4518                         int i;
4519
4520                         /* Zap SWALK, by moving every further SACK up by one slot.
4521                          * Decrease num_sacks.
4522                          */
4523                         tp->rx_opt.num_sacks--;
4524                         for (i = this_sack; i < tp->rx_opt.num_sacks; i++)
4525                                 sp[i] = sp[i + 1];
4526                         continue;
4527                 }
4528                 this_sack++;
4529                 swalk++;
4530         }
4531 }
4532
4533 void tcp_sack_compress_send_ack(struct sock *sk)
4534 {
4535         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4536
4537         if (!tp->compressed_ack)
4538                 return;
4539
4540         if (hrtimer_try_to_cancel(&tp->compressed_ack_timer) == 1)
4541                 __sock_put(sk);
4542
4543         /* Since we have to send one ack finally,
4544          * substract one from tp->compressed_ack to keep
4545          * LINUX_MIB_TCPACKCOMPRESSED accurate.
4546          */
4547         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPACKCOMPRESSED,
4548                       tp->compressed_ack - 1);
4549
4550         tp->compressed_ack = 0;
4551         tcp_send_ack(sk);
4552 }
4553
4554 /* Reasonable amount of sack blocks included in TCP SACK option
4555  * The max is 4, but this becomes 3 if TCP timestamps are there.
4556  * Given that SACK packets might be lost, be conservative and use 2.
4557  */
4558 #define TCP_SACK_BLOCKS_EXPECTED 2
4559
4560 static void tcp_sack_new_ofo_skb(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4561 {
4562         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4563         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4564         int cur_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4565         int this_sack;
4566
4567         if (!cur_sacks)
4568                 goto new_sack;
4569
4570         for (this_sack = 0; this_sack < cur_sacks; this_sack++, sp++) {
4571                 if (tcp_sack_extend(sp, seq, end_seq)) {
4572                         if (this_sack >= TCP_SACK_BLOCKS_EXPECTED)
4573                                 tcp_sack_compress_send_ack(sk);
4574                         /* Rotate this_sack to the first one. */
4575                         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4576                                 swap(*sp, *(sp - 1));
4577                         if (cur_sacks > 1)
4578                                 tcp_sack_maybe_coalesce(tp);
4579                         return;
4580                 }
4581         }
4582
4583         if (this_sack >= TCP_SACK_BLOCKS_EXPECTED)
4584                 tcp_sack_compress_send_ack(sk);
4585
4586         /* Could not find an adjacent existing SACK, build a new one,
4587          * put it at the front, and shift everyone else down.  We
4588          * always know there is at least one SACK present already here.
4589          *
4590          * If the sack array is full, forget about the last one.
4591          */
4592         if (this_sack >= TCP_NUM_SACKS) {
4593                 this_sack--;
4594                 tp->rx_opt.num_sacks--;
4595                 sp--;
4596         }
4597         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4598                 *sp = *(sp - 1);
4599
4600 new_sack:
4601         /* Build the new head SACK, and we're done. */
4602         sp->start_seq = seq;
4603         sp->end_seq = end_seq;
4604         tp->rx_opt.num_sacks++;
4605 }
4606
4607 /* RCV.NXT advances, some SACKs should be eaten. */
4608
4609 static void tcp_sack_remove(struct tcp_sock *tp)
4610 {
4611         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4612         int num_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4613         int this_sack;
4614
4615         /* Empty ofo queue, hence, all the SACKs are eaten. Clear. */
4616         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4617                 tp->rx_opt.num_sacks = 0;
4618                 return;
4619         }
4620
4621         for (this_sack = 0; this_sack < num_sacks;) {
4622                 /* Check if the start of the sack is covered by RCV.NXT. */
4623                 if (!before(tp->rcv_nxt, sp->start_seq)) {
4624                         int i;
4625
4626                         /* RCV.NXT must cover all the block! */
4627                         WARN_ON(before(tp->rcv_nxt, sp->end_seq));
4628
4629                         /* Zap this SACK, by moving forward any other SACKS. */
4630                         for (i = this_sack+1; i < num_sacks; i++)
4631                                 tp->selective_acks[i-1] = tp->selective_acks[i];
4632                         num_sacks--;
4633                         continue;
4634                 }
4635                 this_sack++;
4636                 sp++;
4637         }
4638         tp->rx_opt.num_sacks = num_sacks;
4639 }
4640
4641 /**
4642  * tcp_try_coalesce - try to merge skb to prior one
4643  * @sk: socket
4644  * @to: prior buffer
4645  * @from: buffer to add in queue
4646  * @fragstolen: pointer to boolean
4647  *
4648  * Before queueing skb @from after @to, try to merge them
4649  * to reduce overall memory use and queue lengths, if cost is small.
4650  * Packets in ofo or receive queues can stay a long time.
4651  * Better try to coalesce them right now to avoid future collapses.
4652  * Returns true if caller should free @from instead of queueing it
4653  */
4654 static bool tcp_try_coalesce(struct sock *sk,
4655                              struct sk_buff *to,
4656                              struct sk_buff *from,
4657                              bool *fragstolen)
4658 {
4659         int delta;
4660
4661         *fragstolen = false;
4662
4663         /* Its possible this segment overlaps with prior segment in queue */
4664         if (TCP_SKB_CB(from)->seq != TCP_SKB_CB(to)->end_seq)
4665                 return false;
4666
4667         if (!mptcp_skb_can_collapse(to, from))
4668                 return false;
4669
4670 #ifdef CONFIG_TLS_DEVICE
4671         if (from->decrypted != to->decrypted)
4672                 return false;
4673 #endif
4674
4675         if (!skb_try_coalesce(to, from, fragstolen, &delta))
4676                 return false;
4677
4678         atomic_add(delta, &sk->sk_rmem_alloc);
4679         sk_mem_charge(sk, delta);
4680         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOALESCE);
4681         TCP_SKB_CB(to)->end_seq = TCP_SKB_CB(from)->end_seq;
4682         TCP_SKB_CB(to)->ack_seq = TCP_SKB_CB(from)->ack_seq;
4683         TCP_SKB_CB(to)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(from)->tcp_flags;
4684
4685         if (TCP_SKB_CB(from)->has_rxtstamp) {
4686                 TCP_SKB_CB(to)->has_rxtstamp = true;
4687                 to->tstamp = from->tstamp;
4688                 skb_hwtstamps(to)->hwtstamp = skb_hwtstamps(from)->hwtstamp;
4689         }
4690
4691         return true;
4692 }
4693
4694 static bool tcp_ooo_try_coalesce(struct sock *sk,
4695                              struct sk_buff *to,
4696                              struct sk_buff *from,
4697                              bool *fragstolen)
4698 {
4699         bool res = tcp_try_coalesce(sk, to, from, fragstolen);
4700
4701         /* In case tcp_drop_reason() is called later, update to->gso_segs */
4702         if (res) {
4703                 u32 gso_segs = max_t(u16, 1, skb_shinfo(to)->gso_segs) +
4704                                max_t(u16, 1, skb_shinfo(from)->gso_segs);
4705
4706                 skb_shinfo(to)->gso_segs = min_t(u32, gso_segs, 0xFFFF);
4707         }
4708         return res;
4709 }
4710
4711 static void tcp_drop_reason(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4712                             enum skb_drop_reason reason)
4713 {
4714         sk_drops_add(sk, skb);
4715         kfree_skb_reason(skb, reason);
4716 }
4717
4718 /* This one checks to see if we can put data from the
4719  * out_of_order queue into the receive_queue.
4720  */
4721 static void tcp_ofo_queue(struct sock *sk)
4722 {
4723         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4724         __u32 dsack_high = tp->rcv_nxt;
4725         bool fin, fragstolen, eaten;
4726         struct sk_buff *skb, *tail;
4727         struct rb_node *p;
4728
4729         p = rb_first(&tp->out_of_order_queue);
4730         while (p) {
4731                 skb = rb_to_skb(p);
4732                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
4733                         break;
4734
4735                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack_high)) {
4736                         __u32 dsack = dsack_high;
4737                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, dsack_high))
4738                                 dsack_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4739                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack);
4740                 }
4741                 p = rb_next(p);
4742                 rb_erase(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4743
4744                 if (unlikely(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))) {
4745                         tcp_drop_reason(sk, skb, SKB_DROP_REASON_TCP_OFO_DROP);
4746                         continue;
4747                 }
4748
4749                 tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4750                 eaten = tail && tcp_try_coalesce(sk, tail, skb, &fragstolen);
4751                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4752                 fin = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN;
4753                 if (!eaten)
4754                         __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4755                 else
4756                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4757
4758                 if (unlikely(fin)) {
4759                         tcp_fin(sk);
4760                         /* tcp_fin() purges tp->out_of_order_queue,
4761                          * so we must end this loop right now.
4762                          */
4763                         break;
4764                 }
4765         }
4766 }
4767
4768 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *in_skb);
4769 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *in_skb);
4770
4771 static int tcp_try_rmem_schedule(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4772                                  unsigned int size)
4773 {
4774         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf ||
4775             !sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4776
4777                 if (tcp_prune_queue(sk, skb) < 0)
4778                         return -1;
4779
4780                 while (!sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4781                         if (!tcp_prune_ofo_queue(sk, skb))
4782                                 return -1;
4783                 }
4784         }
4785         return 0;
4786 }
4787
4788 static void tcp_data_queue_ofo(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4789 {
4790         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4791         struct rb_node **p, *parent;
4792         struct sk_buff *skb1;
4793         u32 seq, end_seq;
4794         bool fragstolen;
4795
4796         tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
4797
4798         if (unlikely(tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))) {
4799                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFODROP);
4800                 sk->sk_data_ready(sk);
4801                 tcp_drop_reason(sk, skb, SKB_DROP_REASON_PROTO_MEM);
4802                 return;
4803         }
4804
4805         /* Disable header prediction. */
4806         tp->pred_flags = 0;
4807         inet_csk_schedule_ack(sk);
4808
4809         tp->rcv_ooopack += max_t(u16, 1, skb_shinfo(skb)->gso_segs);
4810         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOQUEUE);
4811         seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4812         end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4813
4814         p = &tp->out_of_order_queue.rb_node;
4815         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4816                 /* Initial out of order segment, build 1 SACK. */
4817                 if (tcp_is_sack(tp)) {
4818                         tp->rx_opt.num_sacks = 1;
4819                         tp->selective_acks[0].start_seq = seq;
4820                         tp->selective_acks[0].end_seq = end_seq;
4821                 }
4822                 rb_link_node(&skb->rbnode, NULL, p);
4823                 rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4824                 tp->ooo_last_skb = skb;
4825                 goto end;
4826         }
4827
4828         /* In the typical case, we are adding an skb to the end of the list.
4829          * Use of ooo_last_skb avoids the O(Log(N)) rbtree lookup.
4830          */
4831         if (tcp_ooo_try_coalesce(sk, tp->ooo_last_skb,
4832                                  skb, &fragstolen)) {
4833 coalesce_done:
4834                 /* For non sack flows, do not grow window to force DUPACK
4835                  * and trigger fast retransmit.
4836                  */
4837                 if (tcp_is_sack(tp))
4838                         tcp_grow_window(sk, skb, true);
4839                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4840                 skb = NULL;
4841                 goto add_sack;
4842         }
4843         /* Can avoid an rbtree lookup if we are adding skb after ooo_last_skb */
4844         if (!before(seq, TCP_SKB_CB(tp->ooo_last_skb)->end_seq)) {
4845                 parent = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
4846                 p = &parent->rb_right;
4847                 goto insert;
4848         }
4849
4850         /* Find place to insert this segment. Handle overlaps on the way. */
4851         parent = NULL;
4852         while (*p) {
4853                 parent = *p;
4854                 skb1 = rb_to_skb(parent);
4855                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4856                         p = &parent->rb_left;
4857                         continue;
4858                 }
4859                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4860                         if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4861                                 /* All the bits are present. Drop. */
4862                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4863                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4864                                 tcp_drop_reason(sk, skb,
4865                                                 SKB_DROP_REASON_TCP_OFOMERGE);
4866                                 skb = NULL;
4867                                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4868                                 goto add_sack;
4869                         }
4870                         if (after(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4871                                 /* Partial overlap. */
4872                                 tcp_dsack_set(sk, seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4873                         } else {
4874                                 /* skb's seq == skb1's seq and skb covers skb1.
4875                                  * Replace skb1 with skb.
4876                                  */
4877                                 rb_replace_node(&skb1->rbnode, &skb->rbnode,
4878                                                 &tp->out_of_order_queue);
4879                                 tcp_dsack_extend(sk,
4880                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4881                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4882                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4883                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4884                                 tcp_drop_reason(sk, skb1,
4885                                                 SKB_DROP_REASON_TCP_OFOMERGE);
4886                                 goto merge_right;
4887                         }
4888                 } else if (tcp_ooo_try_coalesce(sk, skb1,
4889                                                 skb, &fragstolen)) {
4890                         goto coalesce_done;
4891                 }
4892                 p = &parent->rb_right;
4893         }
4894 insert:
4895         /* Insert segment into RB tree. */
4896         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
4897         rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4898
4899 merge_right:
4900         /* Remove other segments covered by skb. */
4901         while ((skb1 = skb_rb_next(skb)) != NULL) {
4902                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4903                         break;
4904                 if (before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4905                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4906                                          end_seq);
4907                         break;
4908                 }
4909                 rb_erase(&skb1->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4910                 tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4911                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4912                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4913                 tcp_drop_reason(sk, skb1, SKB_DROP_REASON_TCP_OFOMERGE);
4914         }
4915         /* If there is no skb after us, we are the last_skb ! */
4916         if (!skb1)
4917                 tp->ooo_last_skb = skb;
4918
4919 add_sack:
4920         if (tcp_is_sack(tp))
4921                 tcp_sack_new_ofo_skb(sk, seq, end_seq);
4922 end:
4923         if (skb) {
4924                 /* For non sack flows, do not grow window to force DUPACK
4925                  * and trigger fast retransmit.
4926                  */
4927                 if (tcp_is_sack(tp))
4928                         tcp_grow_window(sk, skb, false);
4929                 skb_condense(skb);
4930                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4931         }
4932 }
4933
4934 static int __must_check tcp_queue_rcv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4935                                       bool *fragstolen)
4936 {
4937         int eaten;
4938         struct sk_buff *tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4939
4940         eaten = (tail &&
4941                  tcp_try_coalesce(sk, tail,
4942                                   skb, fragstolen)) ? 1 : 0;
4943         tcp_rcv_nxt_update(tcp_sk(sk), TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4944         if (!eaten) {
4945                 __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4946                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4947         }
4948         return eaten;
4949 }
4950
4951 int tcp_send_rcvq(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size)
4952 {
4953         struct sk_buff *skb;
4954         int err = -ENOMEM;
4955         int data_len = 0;
4956         bool fragstolen;
4957
4958         if (size == 0)
4959                 return 0;
4960
4961         if (size > PAGE_SIZE) {
4962                 int npages = min_t(size_t, size >> PAGE_SHIFT, MAX_SKB_FRAGS);
4963
4964                 data_len = npages << PAGE_SHIFT;
4965                 size = data_len + (size & ~PAGE_MASK);
4966         }
4967         skb = alloc_skb_with_frags(size - data_len, data_len,
4968                                    PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER,
4969                                    &err, sk->sk_allocation);
4970         if (!skb)
4971                 goto err;
4972
4973         skb_put(skb, size - data_len);
4974         skb->data_len = data_len;
4975         skb->len = size;
4976
4977         if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize)) {
4978                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVQDROP);
4979                 goto err_free;
4980         }
4981
4982         err = skb_copy_datagram_from_iter(skb, 0, &msg->msg_iter, size);
4983         if (err)
4984                 goto err_free;
4985
4986         TCP_SKB_CB(skb)->seq = tcp_sk(sk)->rcv_nxt;
4987         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + size;
4988         TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tcp_sk(sk)->snd_una - 1;
4989
4990         if (tcp_queue_rcv(sk, skb, &fragstolen)) {
4991                 WARN_ON_ONCE(fragstolen); /* should not happen */
4992                 __kfree_skb(skb);
4993         }
4994         return size;
4995
4996 err_free:
4997         kfree_skb(skb);
4998 err:
4999         return err;
5000
5001 }
5002
5003 void tcp_data_ready(struct sock *sk)
5004 {
5005         if (tcp_epollin_ready(sk, sk->sk_rcvlowat) || sock_flag(sk, SOCK_DONE))
5006                 sk->sk_data_ready(sk);
5007 }
5008
5009 static void tcp_data_queue(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5010 {
5011         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5012         enum skb_drop_reason reason;
5013         bool fragstolen;
5014         int eaten;
5015
5016         /* If a subflow has been reset, the packet should not continue
5017          * to be processed, drop the packet.
5018          */
5019         if (sk_is_mptcp(sk) && !mptcp_incoming_options(sk, skb)) {
5020                 __kfree_skb(skb);
5021                 return;
5022         }
5023
5024         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) {
5025                 __kfree_skb(skb);
5026                 return;
5027         }
5028         skb_dst_drop(skb);
5029         __skb_pull(skb, tcp_hdr(skb)->doff * 4);
5030
5031         reason = SKB_DROP_REASON_NOT_SPECIFIED;
5032         tp->rx_opt.dsack = 0;
5033
5034         /*  Queue data for delivery to the user.
5035          *  Packets in sequence go to the receive queue.
5036          *  Out of sequence packets to the out_of_order_queue.
5037          */
5038         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt) {
5039                 if (tcp_receive_window(tp) == 0) {
5040                         reason = SKB_DROP_REASON_TCP_ZEROWINDOW;
5041                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPZEROWINDOWDROP);
5042                         goto out_of_window;
5043                 }
5044
5045                 /* Ok. In sequence. In window. */
5046 queue_and_out:
5047                 if (skb_queue_len(&sk->sk_receive_queue) == 0)
5048                         sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
5049                 else if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize)) {
5050                         reason = SKB_DROP_REASON_PROTO_MEM;
5051                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVQDROP);
5052                         sk->sk_data_ready(sk);
5053                         goto drop;
5054                 }
5055
5056                 eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, &fragstolen);
5057                 if (skb->len)
5058                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
5059                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
5060                         tcp_fin(sk);
5061
5062                 if (!RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
5063                         tcp_ofo_queue(sk);
5064
5065                         /* RFC5681. 4.2. SHOULD send immediate ACK, when
5066                          * gap in queue is filled.
5067                          */
5068                         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
5069                                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_NOW;
5070                 }
5071
5072                 if (tp->rx_opt.num_sacks)
5073                         tcp_sack_remove(tp);
5074
5075                 tcp_fast_path_check(sk);
5076
5077                 if (eaten > 0)
5078                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
5079                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
5080                         tcp_data_ready(sk);
5081                 return;
5082         }
5083
5084         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
5085                 tcp_rcv_spurious_retrans(sk, skb);
5086                 /* A retransmit, 2nd most common case.  Force an immediate ack. */
5087                 reason = SKB_DROP_REASON_TCP_OLD_DATA;
5088                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
5089                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
5090
5091 out_of_window:
5092                 tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
5093                 inet_csk_schedule_ack(sk);
5094 drop:
5095                 tcp_drop_reason(sk, skb, reason);
5096                 return;
5097         }
5098
5099         /* Out of window. F.e. zero window probe. */
5100         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
5101                     tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp))) {
5102                 reason = SKB_DROP_REASON_TCP_OVERWINDOW;
5103                 goto out_of_window;
5104         }
5105
5106         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
5107                 /* Partial packet, seq < rcv_next < end_seq */
5108                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt);
5109
5110                 /* If window is closed, drop tail of packet. But after
5111                  * remembering D-SACK for its head made in previous line.
5112                  */
5113                 if (!tcp_receive_window(tp)) {
5114                         reason = SKB_DROP_REASON_TCP_ZEROWINDOW;
5115                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPZEROWINDOWDROP);
5116                         goto out_of_window;
5117                 }
5118                 goto queue_and_out;
5119         }
5120
5121         tcp_data_queue_ofo(sk, skb);
5122 }
5123
5124 static struct sk_buff *tcp_skb_next(struct sk_buff *skb, struct sk_buff_head *list)
5125 {
5126         if (list)
5127                 return !skb_queue_is_last(list, skb) ? skb->next : NULL;
5128
5129         return skb_rb_next(skb);
5130 }
5131
5132 static struct sk_buff *tcp_collapse_one(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5133                                         struct sk_buff_head *list,
5134                                         struct rb_root *root)
5135 {
5136         struct sk_buff *next = tcp_skb_next(skb, list);
5137
5138         if (list)
5139                 __skb_unlink(skb, list);
5140         else
5141                 rb_erase(&skb->rbnode, root);
5142
5143         __kfree_skb(skb);
5144         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOLLAPSED);
5145
5146         return next;
5147 }
5148
5149 /* Insert skb into rb tree, ordered by TCP_SKB_CB(skb)->seq */
5150 void tcp_rbtree_insert(struct rb_root *root, struct sk_buff *skb)
5151 {
5152         struct rb_node **p = &root->rb_node;
5153         struct rb_node *parent = NULL;
5154         struct sk_buff *skb1;
5155
5156         while (*p) {
5157                 parent = *p;
5158                 skb1 = rb_to_skb(parent);
5159                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
5160                         p = &parent->rb_left;
5161                 else
5162                         p = &parent->rb_right;
5163         }
5164         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
5165         rb_insert_color(&skb->rbnode, root);
5166 }
5167
5168 /* Collapse contiguous sequence of skbs head..tail with
5169  * sequence numbers start..end.
5170  *
5171  * If tail is NULL, this means until the end of the queue.
5172  *
5173  * Segments with FIN/SYN are not collapsed (only because this
5174  * simplifies code)
5175  */
5176 static void
5177 tcp_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff_head *list, struct rb_root *root,
5178              struct sk_buff *head, struct sk_buff *tail, u32 start, u32 end)
5179 {
5180         struct sk_buff *skb = head, *n;
5181         struct sk_buff_head tmp;
5182         bool end_of_skbs;
5183
5184         /* First, check that queue is collapsible and find
5185          * the point where collapsing can be useful.
5186          */
5187 restart:
5188         for (end_of_skbs = true; skb != NULL && skb != tail; skb = n) {
5189                 n = tcp_skb_next(skb, list);
5190
5191                 /* No new bits? It is possible on ofo queue. */
5192                 if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5193                         skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
5194                         if (!skb)
5195                                 break;
5196                         goto restart;
5197                 }
5198
5199                 /* The first skb to collapse is:
5200                  * - not SYN/FIN and
5201                  * - bloated or contains data before "start" or
5202                  *   overlaps to the next one and mptcp allow collapsing.
5203                  */
5204                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)) &&
5205                     (tcp_win_from_space(sk, skb->truesize) > skb->len ||
5206                      before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))) {
5207                         end_of_skbs = false;
5208                         break;
5209                 }
5210
5211                 if (n && n != tail && mptcp_skb_can_collapse(skb, n) &&
5212                     TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(n)->seq) {
5213                         end_of_skbs = false;
5214                         break;
5215                 }
5216
5217                 /* Decided to skip this, advance start seq. */
5218                 start = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
5219         }
5220         if (end_of_skbs ||
5221             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
5222                 return;
5223
5224         __skb_queue_head_init(&tmp);
5225
5226         while (before(start, end)) {
5227                 int copy = min_t(int, SKB_MAX_ORDER(0, 0), end - start);
5228                 struct sk_buff *nskb;
5229
5230                 nskb = alloc_skb(copy, GFP_ATOMIC);
5231                 if (!nskb)
5232                         break;
5233
5234                 memcpy(nskb->cb, skb->cb, sizeof(skb->cb));
5235 #ifdef CONFIG_TLS_DEVICE
5236                 nskb->decrypted = skb->decrypted;
5237 #endif
5238                 TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = start;
5239                 if (list)
5240                         __skb_queue_before(list, skb, nskb);
5241                 else
5242                         __skb_queue_tail(&tmp, nskb); /* defer rbtree insertion */
5243                 skb_set_owner_r(nskb, sk);
5244                 mptcp_skb_ext_move(nskb, skb);
5245
5246                 /* Copy data, releasing collapsed skbs. */
5247                 while (copy > 0) {
5248                         int offset = start - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5249                         int size = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - start;
5250
5251                         BUG_ON(offset < 0);
5252                         if (size > 0) {
5253                                 size = min(copy, size);
5254                                 if (skb_copy_bits(skb, offset, skb_put(nskb, size), size))
5255                                         BUG();
5256                                 TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq += size;
5257                                 copy -= size;
5258                                 start += size;
5259                         }
5260                         if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5261                                 skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
5262                                 if (!skb ||
5263                                     skb == tail ||
5264                                     !mptcp_skb_can_collapse(nskb, skb) ||
5265                                     (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
5266                                         goto end;
5267 #ifdef CONFIG_TLS_DEVICE
5268                                 if (skb->decrypted != nskb->decrypted)
5269                                         goto end;
5270 #endif
5271                         }
5272                 }
5273         }
5274 end:
5275         skb_queue_walk_safe(&tmp, skb, n)
5276                 tcp_rbtree_insert(root, skb);
5277 }
5278
5279 /* Collapse ofo queue. Algorithm: select contiguous sequence of skbs
5280  * and tcp_collapse() them until all the queue is collapsed.
5281  */
5282 static void tcp_collapse_ofo_queue(struct sock *sk)
5283 {
5284         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5285         u32 range_truesize, sum_tiny = 0;
5286         struct sk_buff *skb, *head;
5287         u32 start, end;
5288
5289         skb = skb_rb_first(&tp->out_of_order_queue);
5290 new_range:
5291         if (!skb) {
5292                 tp->ooo_last_skb = skb_rb_last(&tp->out_of_order_queue);
5293                 return;
5294         }
5295         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5296         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
5297         range_truesize = skb->truesize;
5298
5299         for (head = skb;;) {
5300                 skb = skb_rb_next(skb);
5301
5302                 /* Range is terminated when we see a gap or when
5303                  * we are at the queue end.
5304                  */
5305                 if (!skb ||
5306                     after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end) ||
5307                     before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start)) {
5308                         /* Do not attempt collapsing tiny skbs */
5309                         if (range_truesize != head->truesize ||
5310                             end - start >= SKB_WITH_OVERHEAD(PAGE_SIZE)) {
5311                                 tcp_collapse(sk, NULL, &tp->out_of_order_queue,
5312                                              head, skb, start, end);
5313                         } else {
5314                                 sum_tiny += range_truesize;
5315                                 if (sum_tiny > sk->sk_rcvbuf >> 3)
5316                                         return;
5317                         }
5318                         goto new_range;
5319                 }
5320
5321                 range_truesize += skb->truesize;
5322                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start)))
5323                         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5324                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end))
5325                         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
5326         }
5327 }
5328
5329 /*
5330  * Clean the out-of-order queue to make room.
5331  * We drop high sequences packets to :
5332  * 1) Let a chance for holes to be filled.
5333  *    This means we do not drop packets from ooo queue if their sequence
5334  *    is before incoming packet sequence.
5335  * 2) not add too big latencies if thousands of packets sit there.
5336  *    (But if application shrinks SO_RCVBUF, we could still end up
5337  *     freeing whole queue here)
5338  * 3) Drop at least 12.5 % of sk_rcvbuf to avoid malicious attacks.
5339  *
5340  * Return true if queue has shrunk.
5341  */
5342 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *in_skb)
5343 {
5344         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5345         struct rb_node *node, *prev;
5346         bool pruned = false;
5347         int goal;
5348
5349         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
5350                 return false;
5351
5352         goal = sk->sk_rcvbuf >> 3;
5353         node = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
5354
5355         do {
5356                 struct sk_buff *skb = rb_to_skb(node);
5357
5358                 /* If incoming skb would land last in ofo queue, stop pruning. */
5359                 if (after(TCP_SKB_CB(in_skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq))
5360                         break;
5361                 pruned = true;
5362                 prev = rb_prev(node);
5363                 rb_erase(node, &tp->out_of_order_queue);
5364                 goal -= skb->truesize;
5365                 tcp_drop_reason(sk, skb, SKB_DROP_REASON_TCP_OFO_QUEUE_PRUNE);
5366                 tp->ooo_last_skb = rb_to_skb(prev);
5367                 if (!prev || goal <= 0) {
5368                         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf &&
5369                             !tcp_under_memory_pressure(sk))
5370                                 break;
5371                         goal = sk->sk_rcvbuf >> 3;
5372                 }
5373                 node = prev;
5374         } while (node);
5375
5376         if (pruned) {
5377                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_OFOPRUNED);
5378                 /* Reset SACK state.  A conforming SACK implementation will
5379                  * do the same at a timeout based retransmit.  When a connection
5380                  * is in a sad state like this, we care only about integrity
5381                  * of the connection not performance.
5382                  */
5383                 if (tp->rx_opt.sack_ok)
5384                         tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
5385         }
5386         return pruned;
5387 }
5388
5389 /* Reduce allocated memory if we can, trying to get
5390  * the socket within its memory limits again.
5391  *
5392  * Return less than zero if we should start dropping frames
5393  * until the socket owning process reads some of the data
5394  * to stabilize the situation.
5395  */
5396 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *in_skb)
5397 {
5398         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5399
5400         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PRUNECALLED);
5401
5402         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) >= sk->sk_rcvbuf)
5403                 tcp_clamp_window(sk);
5404         else if (tcp_under_memory_pressure(sk))
5405                 tcp_adjust_rcv_ssthresh(sk);
5406
5407         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5408                 return 0;
5409
5410         tcp_collapse_ofo_queue(sk);
5411         if (!skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue))
5412                 tcp_collapse(sk, &sk->sk_receive_queue, NULL,
5413                              skb_peek(&sk->sk_receive_queue),
5414                              NULL,
5415                              tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
5416
5417         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5418                 return 0;
5419
5420         /* Collapsing did not help, destructive actions follow.
5421          * This must not ever occur. */
5422
5423         tcp_prune_ofo_queue(sk, in_skb);
5424
5425         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5426                 return 0;
5427
5428         /* If we are really being abused, tell the caller to silently
5429          * drop receive data on the floor.  It will get retransmitted
5430          * and hopefully then we'll have sufficient space.
5431          */
5432         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_RCVPRUNED);
5433
5434         /* Massive buffer overcommit. */
5435         tp->pred_flags = 0;
5436         return -1;
5437 }
5438
5439 static bool tcp_should_expand_sndbuf(struct sock *sk)
5440 {
5441         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5442
5443         /* If the user specified a specific send buffer setting, do
5444          * not modify it.
5445          */
5446         if (sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK)
5447                 return false;
5448
5449         /* If we are under global TCP memory pressure, do not expand.  */
5450         if (tcp_under_memory_pressure(sk)) {
5451                 int unused_mem = sk_unused_reserved_mem(sk);
5452
5453                 /* Adjust sndbuf according to reserved mem. But make sure
5454                  * it never goes below SOCK_MIN_SNDBUF.
5455                  * See sk_stream_moderate_sndbuf() for more details.
5456                  */
5457                 if (unused_mem > SOCK_MIN_SNDBUF)
5458                         WRITE_ONCE(sk->sk_sndbuf, unused_mem);
5459
5460                 return false;
5461         }
5462
5463         /* If we are under soft global TCP memory pressure, do not expand.  */
5464         if (sk_memory_allocated(sk) >= sk_prot_mem_limits(sk, 0))
5465                 return false;
5466
5467         /* If we filled the congestion window, do not expand.  */
5468         if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tcp_snd_cwnd(tp))
5469                 return false;
5470
5471         return true;
5472 }
5473
5474 static void tcp_new_space(struct sock *sk)
5475 {
5476         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5477
5478         if (tcp_should_expand_sndbuf(sk)) {
5479                 tcp_sndbuf_expand(sk);
5480                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
5481         }
5482
5483         INDIRECT_CALL_1(sk->sk_write_space, sk_stream_write_space, sk);
5484 }
5485
5486 /* Caller made space either from:
5487  * 1) Freeing skbs in rtx queues (after tp->snd_una has advanced)
5488  * 2) Sent skbs from output queue (and thus advancing tp->snd_nxt)
5489  *
5490  * We might be able to generate EPOLLOUT to the application if:
5491  * 1) Space consumed in output/rtx queues is below sk->sk_sndbuf/2
5492  * 2) notsent amount (tp->write_seq - tp->snd_nxt) became
5493  *    small enough that tcp_stream_memory_free() decides it
5494  *    is time to generate EPOLLOUT.
5495  */
5496 void tcp_check_space(struct sock *sk)
5497 {
5498         /* pairs with tcp_poll() */
5499         smp_mb();
5500         if (sk->sk_socket &&
5501             test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
5502                 tcp_new_space(sk);
5503                 if (!test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags))
5504                         tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
5505         }
5506 }
5507
5508 static inline void tcp_data_snd_check(struct sock *sk)
5509 {
5510         tcp_push_pending_frames(sk);
5511         tcp_check_space(sk);
5512 }
5513
5514 /*
5515  * Check if sending an ack is needed.
5516  */
5517 static void __tcp_ack_snd_check(struct sock *sk, int ofo_possible)
5518 {
5519         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5520         unsigned long rtt, delay;
5521
5522             /* More than one full frame received... */
5523         if (((tp->rcv_nxt - tp->rcv_wup) > inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss &&
5524              /* ... and right edge of window advances far enough.
5525               * (tcp_recvmsg() will send ACK otherwise).
5526               * If application uses SO_RCVLOWAT, we want send ack now if
5527               * we have not received enough bytes to satisfy the condition.
5528               */
5529             (tp->rcv_nxt - tp->copied_seq < sk->sk_rcvlowat ||
5530              __tcp_select_window(sk) >= tp->rcv_wnd)) ||
5531             /* We ACK each frame or... */
5532             tcp_in_quickack_mode(sk) ||
5533             /* Protocol state mandates a one-time immediate ACK */
5534             inet_csk(sk)->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_NOW) {
5535 send_now:
5536                 tcp_send_ack(sk);
5537                 return;
5538         }
5539
5540         if (!ofo_possible || RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
5541                 tcp_send_delayed_ack(sk);
5542                 return;
5543         }
5544
5545         if (!tcp_is_sack(tp) ||
5546             tp->compressed_ack >= READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_nr))
5547                 goto send_now;
5548
5549         if (tp->compressed_ack_rcv_nxt != tp->rcv_nxt) {
5550                 tp->compressed_ack_rcv_nxt = tp->rcv_nxt;
5551                 tp->dup_ack_counter = 0;
5552         }
5553         if (tp->dup_ack_counter < TCP_FASTRETRANS_THRESH) {
5554                 tp->dup_ack_counter++;
5555                 goto send_now;
5556         }
5557         tp->compressed_ack++;
5558         if (hrtimer_is_queued(&tp->compressed_ack_timer))
5559                 return;
5560
5561         /* compress ack timer : 5 % of rtt, but no more than tcp_comp_sack_delay_ns */
5562
5563         rtt = tp->rcv_rtt_est.rtt_us;
5564         if (tp->srtt_us && tp->srtt_us < rtt)
5565                 rtt = tp->srtt_us;
5566
5567         delay = min_t(unsigned long,
5568                       READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_delay_ns),
5569                       rtt * (NSEC_PER_USEC >> 3)/20);
5570         sock_hold(sk);
5571         hrtimer_start_range_ns(&tp->compressed_ack_timer, ns_to_ktime(delay),
5572                                READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_slack_ns),
5573                                HRTIMER_MODE_REL_PINNED_SOFT);
5574 }
5575
5576 static inline void tcp_ack_snd_check(struct sock *sk)
5577 {
5578         if (!inet_csk_ack_scheduled(sk)) {
5579                 /* We sent a data segment already. */
5580                 return;
5581         }
5582         __tcp_ack_snd_check(sk, 1);
5583 }
5584
5585 /*
5586  *      This routine is only called when we have urgent data
5587  *      signaled. Its the 'slow' part of tcp_urg. It could be
5588  *      moved inline now as tcp_urg is only called from one
5589  *      place. We handle URGent data wrong. We have to - as
5590  *      BSD still doesn't use the correction from RFC961.
5591  *      For 1003.1g we should support a new option TCP_STDURG to permit
5592  *      either form (or just set the sysctl tcp_stdurg).
5593  */
5594
5595 static void tcp_check_urg(struct sock *sk, const struct tcphdr *th)
5596 {
5597         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5598         u32 ptr = ntohs(th->urg_ptr);
5599
5600         if (ptr && !READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_stdurg))
5601                 ptr--;
5602         ptr += ntohl(th->seq);
5603
5604         /* Ignore urgent data that we've already seen and read. */
5605         if (after(tp->copied_seq, ptr))
5606                 return;
5607
5608         /* Do not replay urg ptr.
5609          *
5610          * NOTE: interesting situation not covered by specs.
5611          * Misbehaving sender may send urg ptr, pointing to segment,
5612          * which we already have in ofo queue. We are not able to fetch
5613          * such data and will stay in TCP_URG_NOTYET until will be eaten
5614          * by recvmsg(). Seems, we are not obliged to handle such wicked
5615          * situations. But it is worth to think about possibility of some
5616          * DoSes using some hypothetical application level deadlock.
5617          */
5618         if (before(ptr, tp->rcv_nxt))
5619                 return;
5620
5621         /* Do we already have a newer (or duplicate) urgent pointer? */
5622         if (tp->urg_data && !after(ptr, tp->urg_seq))
5623                 return;
5624
5625         /* Tell the world about our new urgent pointer. */
5626         sk_send_sigurg(sk);
5627
5628         /* We may be adding urgent data when the last byte read was
5629          * urgent. To do this requires some care. We cannot just ignore
5630          * tp->copied_seq since we would read the last urgent byte again
5631          * as data, nor can we alter copied_seq until this data arrives
5632          * or we break the semantics of SIOCATMARK (and thus sockatmark())
5633          *
5634          * NOTE. Double Dutch. Rendering to plain English: author of comment
5635          * above did something sort of  send("A", MSG_OOB); send("B", MSG_OOB);
5636          * and expect that both A and B disappear from stream. This is _wrong_.
5637          * Though this happens in BSD with high probability, this is occasional.
5638          * Any application relying on this is buggy. Note also, that fix "works"
5639          * only in this artificial test. Insert some normal data between A and B and we will
5640          * decline of BSD again. Verdict: it is better to remove to trap
5641          * buggy users.
5642          */
5643         if (tp->urg_seq == tp->copied_seq && tp->urg_data &&
5644             !sock_flag(sk, SOCK_URGINLINE) && tp->copied_seq != tp->rcv_nxt) {
5645                 struct sk_buff *skb = skb_peek(&sk->sk_receive_queue);
5646                 tp->copied_seq++;
5647                 if (skb && !before(tp->copied_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5648                         __skb_unlink(skb, &sk->sk_receive_queue);
5649                         __kfree_skb(skb);
5650                 }
5651         }
5652
5653         WRITE_ONCE(tp->urg_data, TCP_URG_NOTYET);
5654         WRITE_ONCE(tp->urg_seq, ptr);
5655
5656         /* Disable header prediction. */
5657         tp->pred_flags = 0;
5658 }
5659
5660 /* This is the 'fast' part of urgent handling. */
5661 static void tcp_urg(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, const struct tcphdr *th)
5662 {
5663         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5664
5665         /* Check if we get a new urgent pointer - normally not. */
5666         if (unlikely(th->urg))
5667                 tcp_check_urg(sk, th);
5668
5669         /* Do we wait for any urgent data? - normally not... */
5670         if (unlikely(tp->urg_data == TCP_URG_NOTYET)) {
5671                 u32 ptr = tp->urg_seq - ntohl(th->seq) + (th->doff * 4) -
5672                           th->syn;
5673
5674                 /* Is the urgent pointer pointing into this packet? */
5675                 if (ptr < skb->len) {
5676                         u8 tmp;
5677                         if (skb_copy_bits(skb, ptr, &tmp, 1))
5678                                 BUG();
5679                         WRITE_ONCE(tp->urg_data, TCP_URG_VALID | tmp);
5680                         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
5681                                 sk->sk_data_ready(sk);
5682                 }
5683         }
5684 }
5685
5686 /* Accept RST for rcv_nxt - 1 after a FIN.
5687  * When tcp connections are abruptly terminated from Mac OSX (via ^C), a
5688  * FIN is sent followed by a RST packet. The RST is sent with the same
5689  * sequence number as the FIN, and thus according to RFC 5961 a challenge
5690  * ACK should be sent. However, Mac OSX rate limits replies to challenge
5691  * ACKs on the closed socket. In addition middleboxes can drop either the
5692  * challenge ACK or a subsequent RST.
5693  */
5694 static bool tcp_reset_check(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
5695 {
5696         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5697
5698         return unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->seq == (tp->rcv_nxt - 1) &&
5699                         (1 << sk->sk_state) & (TCPF_CLOSE_WAIT | TCPF_LAST_ACK |
5700                                                TCPF_CLOSING));
5701 }
5702
5703 /* Does PAWS and seqno based validation of an incoming segment, flags will
5704  * play significant role here.
5705  */
5706 static bool tcp_validate_incoming(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5707                                   const struct tcphdr *th, int syn_inerr)
5708 {
5709         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5710         SKB_DR(reason);
5711
5712         /* RFC1323: H1. Apply PAWS check first. */
5713         if (tcp_fast_parse_options(sock_net(sk), skb, th, tp) &&
5714             tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5715             tcp_paws_discard(sk, skb)) {
5716                 if (!th->rst) {
5717                         if (unlikely(th->syn))
5718                                 goto syn_challenge;
5719                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSESTABREJECTED);
5720                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5721                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDPAWS,
5722                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5723                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5724                         SKB_DR_SET(reason, TCP_RFC7323_PAWS);
5725                         goto discard;
5726                 }
5727                 /* Reset is accepted even if it did not pass PAWS. */
5728         }
5729
5730         /* Step 1: check sequence number */
5731         if (!tcp_sequence(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5732                 /* RFC793, page 37: "In all states except SYN-SENT, all reset
5733                  * (RST) segments are validated by checking their SEQ-fields."
5734                  * And page 69: "If an incoming segment is not acceptable,
5735                  * an acknowledgment should be sent in reply (unless the RST
5736                  * bit is set, if so drop the segment and return)".
5737                  */
5738                 if (!th->rst) {
5739                         if (th->syn)
5740                                 goto syn_challenge;
5741                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5742                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDSEQ,
5743                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5744                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5745                 } else if (tcp_reset_check(sk, skb)) {
5746                         goto reset;
5747                 }
5748                 SKB_DR_SET(reason, TCP_INVALID_SEQUENCE);
5749                 goto discard;
5750         }
5751
5752         /* Step 2: check RST bit */
5753         if (th->rst) {
5754                 /* RFC 5961 3.2 (extend to match against (RCV.NXT - 1) after a
5755                  * FIN and SACK too if available):
5756                  * If seq num matches RCV.NXT or (RCV.NXT - 1) after a FIN, or
5757                  * the right-most SACK block,
5758                  * then
5759                  *     RESET the connection
5760                  * else
5761                  *     Send a challenge ACK
5762                  */
5763                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt ||
5764                     tcp_reset_check(sk, skb))
5765                         goto reset;
5766
5767                 if (tcp_is_sack(tp) && tp->rx_opt.num_sacks > 0) {
5768                         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
5769                         int max_sack = sp[0].end_seq;
5770                         int this_sack;
5771
5772                         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;
5773                              ++this_sack) {
5774                                 max_sack = after(sp[this_sack].end_seq,
5775                                                  max_sack) ?
5776                                         sp[this_sack].end_seq : max_sack;
5777                         }
5778
5779                         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == max_sack)
5780                                 goto reset;
5781                 }
5782
5783                 /* Disable TFO if RST is out-of-order
5784                  * and no data has been received
5785                  * for current active TFO socket
5786                  */
5787                 if (tp->syn_fastopen && !tp->data_segs_in &&
5788                     sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED)
5789                         tcp_fastopen_active_disable(sk);
5790                 tcp_send_challenge_ack(sk);
5791                 SKB_DR_SET(reason, TCP_RESET);
5792                 goto discard;
5793         }
5794
5795         /* step 3: check security and precedence [ignored] */
5796
5797         /* step 4: Check for a SYN
5798          * RFC 5961 4.2 : Send a challenge ack
5799          */
5800         if (th->syn) {
5801 syn_challenge:
5802                 if (syn_inerr)
5803                         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5804                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNCHALLENGE);
5805                 tcp_send_challenge_ack(sk);
5806                 SKB_DR_SET(reason, TCP_INVALID_SYN);
5807                 goto discard;
5808         }
5809
5810         bpf_skops_parse_hdr(sk, skb);
5811
5812         return true;
5813
5814 discard:
5815         tcp_drop_reason(sk, skb, reason);
5816         return false;
5817
5818 reset:
5819         tcp_reset(sk, skb);
5820         __kfree_skb(skb);
5821         return false;
5822 }
5823
5824 /*
5825  *      TCP receive function for the ESTABLISHED state.
5826  *
5827  *      It is split into a fast path and a slow path. The fast path is
5828  *      disabled when:
5829  *      - A zero window was announced from us - zero window probing
5830  *        is only handled properly in the slow path.
5831  *      - Out of order segments arrived.
5832  *      - Urgent data is expected.
5833  *      - There is no buffer space left
5834  *      - Unexpected TCP flags/window values/header lengths are received
5835  *        (detected by checking the TCP header against pred_flags)
5836  *      - Data is sent in both directions. Fast path only supports pure senders
5837  *        or pure receivers (this means either the sequence number or the ack
5838  *        value must stay constant)
5839  *      - Unexpected TCP option.
5840  *
5841  *      When these conditions are not satisfied it drops into a standard
5842  *      receive procedure patterned after RFC793 to handle all cases.
5843  *      The first three cases are guaranteed by proper pred_flags setting,
5844  *      the rest is checked inline. Fast processing is turned on in
5845  *      tcp_data_queue when everything is OK.
5846  */
5847 void tcp_rcv_established(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5848 {
5849         enum skb_drop_reason reason = SKB_DROP_REASON_NOT_SPECIFIED;
5850         const struct tcphdr *th = (const struct tcphdr *)skb->data;
5851         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5852         unsigned int len = skb->len;
5853
5854         /* TCP congestion window tracking */
5855         trace_tcp_probe(sk, skb);
5856
5857         tcp_mstamp_refresh(tp);
5858         if (unlikely(!rcu_access_pointer(sk->sk_rx_dst)))
5859                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5860         /*
5861          *      Header prediction.
5862          *      The code loosely follows the one in the famous
5863          *      "30 instruction TCP receive" Van Jacobson mail.
5864          *
5865          *      Van's trick is to deposit buffers into socket queue
5866          *      on a device interrupt, to call tcp_recv function
5867          *      on the receive process context and checksum and copy
5868          *      the buffer to user space. smart...
5869          *
5870          *      Our current scheme is not silly either but we take the
5871          *      extra cost of the net_bh soft interrupt processing...
5872          *      We do checksum and copy also but from device to kernel.
5873          */
5874
5875         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5876
5877         /*      pred_flags is 0xS?10 << 16 + snd_wnd
5878          *      if header_prediction is to be made
5879          *      'S' will always be tp->tcp_header_len >> 2
5880          *      '?' will be 0 for the fast path, otherwise pred_flags is 0 to
5881          *  turn it off (when there are holes in the receive
5882          *       space for instance)
5883          *      PSH flag is ignored.
5884          */
5885
5886         if ((tcp_flag_word(th) & TCP_HP_BITS) == tp->pred_flags &&
5887             TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt &&
5888             !after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
5889                 int tcp_header_len = tp->tcp_header_len;
5890
5891                 /* Timestamp header prediction: tcp_header_len
5892                  * is automatically equal to th->doff*4 due to pred_flags
5893                  * match.
5894                  */
5895
5896                 /* Check timestamp */
5897                 if (tcp_header_len == sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) {
5898                         /* No? Slow path! */
5899                         if (!tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
5900                                 goto slow_path;
5901
5902                         /* If PAWS failed, check it more carefully in slow path */
5903                         if ((s32)(tp->rx_opt.rcv_tsval - tp->rx_opt.ts_recent) < 0)
5904                                 goto slow_path;
5905
5906                         /* DO NOT update ts_recent here, if checksum fails
5907                          * and timestamp was corrupted part, it will result
5908                          * in a hung connection since we will drop all
5909                          * future packets due to the PAWS test.
5910                          */
5911                 }
5912
5913                 if (len <= tcp_header_len) {
5914                         /* Bulk data transfer: sender */
5915                         if (len == tcp_header_len) {
5916                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5917                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5918                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5919                                  */
5920                                 if (tcp_header_len ==
5921                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5922                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5923                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5924
5925                                 /* We know that such packets are checksummed
5926                                  * on entry.
5927                                  */
5928                                 tcp_ack(sk, skb, 0);
5929                                 __kfree_skb(skb);
5930                                 tcp_data_snd_check(sk);
5931                                 /* When receiving pure ack in fast path, update
5932                                  * last ts ecr directly instead of calling
5933                                  * tcp_rcv_rtt_measure_ts()
5934                                  */
5935                                 tp->rcv_rtt_last_tsecr = tp->rx_opt.rcv_tsecr;
5936                                 return;
5937                         } else { /* Header too small */
5938                                 reason = SKB_DROP_REASON_PKT_TOO_SMALL;
5939                                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5940                                 goto discard;
5941                         }
5942                 } else {
5943                         int eaten = 0;
5944                         bool fragstolen = false;
5945
5946                         if (tcp_checksum_complete(skb))
5947                                 goto csum_error;
5948
5949                         if ((int)skb->truesize > sk->sk_forward_alloc)
5950                                 goto step5;
5951
5952                         /* Predicted packet is in window by definition.
5953                          * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5954                          * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5955                          */
5956                         if (tcp_header_len ==
5957                             (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5958                             tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5959                                 tcp_store_ts_recent(tp);
5960
5961                         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5962
5963                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITS);
5964
5965                         /* Bulk data transfer: receiver */
5966                         skb_dst_drop(skb);
5967                         __skb_pull(skb, tcp_header_len);
5968                         eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, &fragstolen);
5969
5970                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
5971
5972                         if (TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq != tp->snd_una) {
5973                                 /* Well, only one small jumplet in fast path... */
5974                                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_DATA);
5975                                 tcp_data_snd_check(sk);
5976                                 if (!inet_csk_ack_scheduled(sk))
5977                                         goto no_ack;
5978                         } else {
5979                                 tcp_update_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5980                         }
5981
5982                         __tcp_ack_snd_check(sk, 0);
5983 no_ack:
5984                         if (eaten)
5985                                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
5986                         tcp_data_ready(sk);
5987                         return;
5988                 }
5989         }
5990
5991 slow_path:
5992         if (len < (th->doff << 2) || tcp_checksum_complete(skb))
5993                 goto csum_error;
5994
5995         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn) {
5996                 reason = SKB_DROP_REASON_TCP_FLAGS;
5997                 goto discard;
5998         }
5999
6000         /*
6001          *      Standard slow path.
6002          */
6003
6004         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 1))
6005                 return;
6006
6007 step5:
6008         reason = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH | FLAG_UPDATE_TS_RECENT);
6009         if ((int)reason < 0) {
6010                 reason = -reason;
6011                 goto discard;
6012         }
6013         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
6014
6015         /* Process urgent data. */
6016         tcp_urg(sk, skb, th);
6017
6018         /* step 7: process the segment text */
6019         tcp_data_queue(sk, skb);
6020
6021         tcp_data_snd_check(sk);
6022         tcp_ack_snd_check(sk);
6023         return;
6024
6025 csum_error:
6026         reason = SKB_DROP_REASON_TCP_CSUM;
6027         trace_tcp_bad_csum(skb);
6028         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_CSUMERRORS);
6029         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
6030
6031 discard:
6032         tcp_drop_reason(sk, skb, reason);
6033 }
6034 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_established);
6035
6036 void tcp_init_transfer(struct sock *sk, int bpf_op, struct sk_buff *skb)
6037 {
6038         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
6039         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6040
6041         tcp_mtup_init(sk);
6042         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
6043         tcp_init_metrics(sk);
6044
6045         /* Initialize the congestion window to start the transfer.
6046          * Cut cwnd down to 1 per RFC5681 if SYN or SYN-ACK has been
6047          * retransmitted. In light of RFC6298 more aggressive 1sec
6048          * initRTO, we only reset cwnd when more than 1 SYN/SYN-ACK
6049          * retransmission has occurred.
6050          */
6051         if (tp->total_retrans > 1 && tp->undo_marker)
6052                 tcp_snd_cwnd_set(tp, 1);
6053         else
6054                 tcp_snd_cwnd_set(tp, tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk)));
6055         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
6056
6057         bpf_skops_established(sk, bpf_op, skb);
6058         /* Initialize congestion control unless BPF initialized it already: */
6059         if (!icsk->icsk_ca_initialized)
6060                 tcp_init_congestion_control(sk);
6061         tcp_init_buffer_space(sk);
6062 }
6063
6064 void tcp_finish_connect(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6065 {
6066         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6067         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
6068
6069         tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
6070         icsk->icsk_ack.lrcvtime = tcp_jiffies32;
6071
6072         if (skb) {
6073                 icsk->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
6074                 security_inet_conn_established(sk, skb);
6075                 sk_mark_napi_id(sk, skb);
6076         }
6077
6078         tcp_init_transfer(sk, BPF_SOCK_OPS_ACTIVE_ESTABLISHED_CB, skb);
6079
6080         /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data
6081          * packet.
6082          */
6083         tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
6084
6085         if (sock_flag(sk, SOCK_KEEPOPEN))
6086                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, keepalive_time_when(tp));
6087
6088         if (!tp->rx_opt.snd_wscale)
6089                 __tcp_fast_path_on(tp, tp->snd_wnd);
6090         else
6091                 tp->pred_flags = 0;
6092 }
6093
6094 static bool tcp_rcv_fastopen_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *synack,
6095                                     struct tcp_fastopen_cookie *cookie)
6096 {
6097         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6098         struct sk_buff *data = tp->syn_data ? tcp_rtx_queue_head(sk) : NULL;
6099         u16 mss = tp->rx_opt.mss_clamp, try_exp = 0;
6100         bool syn_drop = false;
6101
6102         if (mss == tp->rx_opt.user_mss) {
6103                 struct tcp_options_received opt;
6104
6105                 /* Get original SYNACK MSS value if user MSS sets mss_clamp */
6106                 tcp_clear_options(&opt);
6107                 opt.user_mss = opt.mss_clamp = 0;
6108                 tcp_parse_options(sock_net(sk), synack, &opt, 0, NULL);
6109                 mss = opt.mss_clamp;
6110         }
6111
6112         if (!tp->syn_fastopen) {
6113                 /* Ignore an unsolicited cookie */
6114                 cookie->len = -1;
6115         } else if (tp->total_retrans) {
6116                 /* SYN timed out and the SYN-ACK neither has a cookie nor
6117                  * acknowledges data. Presumably the remote received only
6118                  * the retransmitted (regular) SYNs: either the original
6119                  * SYN-data or the corresponding SYN-ACK was dropped.
6120                  */
6121                 syn_drop = (cookie->len < 0 && data);
6122         } else if (cookie->len < 0 && !tp->syn_data) {
6123                 /* We requested a cookie but didn't get it. If we did not use
6124                  * the (old) exp opt format then try so next time (try_exp=1).
6125                  * Otherwise we go back to use the RFC7413 opt (try_exp=2).
6126                  */
6127                 try_exp = tp->syn_fastopen_exp ? 2 : 1;
6128         }
6129
6130         tcp_fastopen_cache_set(sk, mss, cookie, syn_drop, try_exp);
6131
6132         if (data) { /* Retransmit unacked data in SYN */
6133                 if (tp->total_retrans)
6134                         tp->fastopen_client_fail = TFO_SYN_RETRANSMITTED;
6135                 else
6136                         tp->fastopen_client_fail = TFO_DATA_NOT_ACKED;
6137                 skb_rbtree_walk_from(data)
6138                          tcp_mark_skb_lost(sk, data);
6139                 tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
6140                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
6141                                 LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVEFAIL);
6142                 return true;
6143         }
6144         tp->syn_data_acked = tp->syn_data;
6145         if (tp->syn_data_acked) {
6146                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
6147                 /* SYN-data is counted as two separate packets in tcp_ack() */
6148                 if (tp->delivered > 1)
6149                         --tp->delivered;
6150         }
6151
6152         tcp_fastopen_add_skb(sk, synack);
6153
6154         return false;
6155 }
6156
6157 static void smc_check_reset_syn(struct tcp_sock *tp)
6158 {
6159 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
6160         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
6161                 if (tp->syn_smc && !tp->rx_opt.smc_ok)
6162                         tp->syn_smc = 0;
6163         }
6164 #endif
6165 }
6166
6167 static void tcp_try_undo_spurious_syn(struct sock *sk)
6168 {
6169         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6170         u32 syn_stamp;
6171
6172         /* undo_marker is set when SYN or SYNACK times out. The timeout is
6173          * spurious if the ACK's timestamp option echo value matches the
6174          * original SYN timestamp.
6175          */
6176         syn_stamp = tp->retrans_stamp;
6177         if (tp->undo_marker && syn_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
6178             syn_stamp == tp->rx_opt.rcv_tsecr)
6179                 tp->undo_marker = 0;
6180 }
6181
6182 static int tcp_rcv_synsent_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
6183                                          const struct tcphdr *th)
6184 {
6185         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
6186         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6187         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
6188         int saved_clamp = tp->rx_opt.mss_clamp;
6189         bool fastopen_fail;
6190         SKB_DR(reason);
6191
6192         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tp->rx_opt, 0, &foc);
6193         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
6194                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
6195
6196         if (th->ack) {
6197                 /* rfc793:
6198                  * "If the state is SYN-SENT then
6199                  *    first check the ACK bit
6200                  *      If the ACK bit is set
6201                  *        If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send
6202                  *        a reset (unless the RST bit is set, if so drop
6203                  *        the segment and return)"
6204                  */
6205                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_una) ||
6206                     after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
6207                         /* Previous FIN/ACK or RST/ACK might be ignored. */
6208                         if (icsk->icsk_retransmits == 0)
6209                                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk,
6210                                                 ICSK_TIME_RETRANS,
6211                                                 TCP_TIMEOUT_MIN, TCP_RTO_MAX);
6212                         goto reset_and_undo;
6213                 }
6214
6215                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
6216                     !between(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp,
6217                              tcp_time_stamp(tp))) {
6218                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
6219                                         LINUX_MIB_PAWSACTIVEREJECTED);
6220                         goto reset_and_undo;
6221                 }
6222
6223                 /* Now ACK is acceptable.
6224                  *
6225                  * "If the RST bit is set
6226                  *    If the ACK was acceptable then signal the user "error:
6227                  *    connection reset", drop the segment, enter CLOSED state,
6228                  *    delete TCB, and return."
6229                  */
6230
6231                 if (th->rst) {
6232                         tcp_reset(sk, skb);
6233 consume:
6234                         __kfree_skb(skb);
6235                         return 0;
6236                 }
6237
6238                 /* rfc793:
6239                  *   "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
6240                  *    drop the segment and return."
6241                  *
6242                  *    See note below!
6243                  *                                        --ANK(990513)
6244                  */
6245                 if (!th->syn) {
6246                         SKB_DR_SET(reason, TCP_FLAGS);
6247                         goto discard_and_undo;
6248                 }
6249                 /* rfc793:
6250                  *   "If the SYN bit is on ...
6251                  *    are acceptable then ...
6252                  *    (our SYN has been ACKed), change the connection
6253                  *    state to ESTABLISHED..."
6254                  */
6255
6256                 tcp_ecn_rcv_synack(tp, th);
6257
6258                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
6259                 tcp_try_undo_spurious_syn(sk);
6260                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH);
6261
6262                 /* Ok.. it's good. Set up sequence numbers and
6263                  * move to established.
6264                  */
6265                 WRITE_ONCE(tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1);
6266                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6267
6268                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
6269                  * never scaled.
6270                  */
6271                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window);
6272
6273                 if (!tp->rx_opt.wscale_ok) {
6274                         tp->rx_opt.snd_wscale = tp->rx_opt.rcv_wscale = 0;
6275                         tp->window_clamp = min(tp->window_clamp, 65535U);
6276                 }
6277
6278                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
6279                         tp->rx_opt.tstamp_ok       = 1;
6280                         tp->tcp_header_len =
6281                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6282                         tp->advmss          -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6283                         tcp_store_ts_recent(tp);
6284                 } else {
6285                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
6286                 }
6287
6288                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
6289                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6290
6291                 /* Remember, tcp_poll() does not lock socket!
6292                  * Change state from SYN-SENT only after copied_seq
6293                  * is initialized. */
6294                 WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
6295
6296                 smc_check_reset_syn(tp);
6297
6298                 smp_mb();
6299
6300                 tcp_finish_connect(sk, skb);
6301
6302                 fastopen_fail = (tp->syn_fastopen || tp->syn_data) &&
6303                                 tcp_rcv_fastopen_synack(sk, skb, &foc);
6304
6305                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
6306                         sk->sk_state_change(sk);
6307                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
6308                 }
6309                 if (fastopen_fail)
6310                         return -1;
6311                 if (sk->sk_write_pending ||
6312                     icsk->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept ||
6313                     inet_csk_in_pingpong_mode(sk)) {
6314                         /* Save one ACK. Data will be ready after
6315                          * several ticks, if write_pending is set.
6316                          *
6317                          * It may be deleted, but with this feature tcpdumps
6318                          * look so _wonderfully_ clever, that I was not able
6319                          * to stand against the temptation 8)     --ANK
6320                          */
6321                         inet_csk_schedule_ack(sk);
6322                         tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
6323                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
6324                                                   TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
6325                         goto consume;
6326                 }
6327                 tcp_send_ack(sk);
6328                 return -1;
6329         }
6330
6331         /* No ACK in the segment */
6332
6333         if (th->rst) {
6334                 /* rfc793:
6335                  * "If the RST bit is set
6336                  *
6337                  *      Otherwise (no ACK) drop the segment and return."
6338                  */
6339                 SKB_DR_SET(reason, TCP_RESET);
6340                 goto discard_and_undo;
6341         }
6342
6343         /* PAWS check. */
6344         if (tp->rx_opt.ts_recent_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
6345             tcp_paws_reject(&tp->rx_opt, 0)) {
6346                 SKB_DR_SET(reason, TCP_RFC7323_PAWS);
6347                 goto discard_and_undo;
6348         }
6349         if (th->syn) {
6350                 /* We see SYN without ACK. It is attempt of
6351                  * simultaneous connect with crossed SYNs.
6352                  * Particularly, it can be connect to self.
6353                  */
6354                 tcp_set_state(sk, TCP_SYN_RECV);
6355
6356                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
6357                         tp->rx_opt.tstamp_ok = 1;
6358                         tcp_store_ts_recent(tp);
6359                         tp->tcp_header_len =
6360                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6361                 } else {
6362                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
6363                 }
6364
6365                 WRITE_ONCE(tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1);
6366                 WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
6367                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6368
6369                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
6370                  * never scaled.
6371                  */
6372                 tp->snd_wnd    = ntohs(th->window);
6373                 tp->snd_wl1    = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
6374                 tp->max_window = tp->snd_wnd;
6375
6376                 tcp_ecn_rcv_syn(tp, th);
6377
6378                 tcp_mtup_init(sk);
6379                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
6380                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6381
6382                 tcp_send_synack(sk);
6383 #if 0
6384                 /* Note, we could accept data and URG from this segment.
6385                  * There are no obstacles to make this (except that we must
6386                  * either change tcp_recvmsg() to prevent it from returning data
6387                  * before 3WHS completes per RFC793, or employ TCP Fast Open).
6388                  *
6389                  * However, if we ignore data in ACKless segments sometimes,
6390                  * we have no reasons to accept it sometimes.
6391                  * Also, seems the code doing it in step6 of tcp_rcv_state_process
6392                  * is not flawless. So, discard packet for sanity.
6393                  * Uncomment this return to process the data.
6394                  */
6395                 return -1;
6396 #else
6397                 goto consume;
6398 #endif
6399         }
6400         /* "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
6401          * drop the segment and return."
6402          */
6403
6404 discard_and_undo:
6405         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
6406         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
6407         tcp_drop_reason(sk, skb, reason);
6408         return 0;
6409
6410 reset_and_undo:
6411         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
6412         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
6413         return 1;
6414 }
6415
6416 static void tcp_rcv_synrecv_state_fastopen(struct sock *sk)
6417 {
6418         struct request_sock *req;
6419
6420         /* If we are still handling the SYNACK RTO, see if timestamp ECR allows
6421          * undo. If peer SACKs triggered fast recovery, we can't undo here.
6422          */
6423         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
6424                 tcp_try_undo_loss(sk, false);
6425
6426         /* Reset rtx states to prevent spurious retransmits_timed_out() */
6427         tcp_sk(sk)->retrans_stamp = 0;
6428         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
6429
6430         /* Once we leave TCP_SYN_RECV or TCP_FIN_WAIT_1,
6431          * we no longer need req so release it.
6432          */
6433         req = rcu_dereference_protected(tcp_sk(sk)->fastopen_rsk,
6434                                         lockdep_sock_is_held(sk));
6435         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
6436
6437         /* Re-arm the timer because data may have been sent out.
6438          * This is similar to the regular data transmission case
6439          * when new data has just been ack'ed.
6440          *
6441          * (TFO) - we could try to be more aggressive and
6442          * retransmitting any data sooner based on when they
6443          * are sent out.
6444          */
6445         tcp_rearm_rto(sk);
6446 }
6447
6448 /*
6449  *      This function implements the receiving procedure of RFC 793 for
6450  *      all states except ESTABLISHED and TIME_WAIT.
6451  *      It's called from both tcp_v4_rcv and tcp_v6_rcv and should be
6452  *      address independent.
6453  */
6454
6455 int tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6456 {
6457         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6458         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
6459         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
6460         struct request_sock *req;
6461         int queued = 0;
6462         bool acceptable;
6463         SKB_DR(reason);
6464
6465         switch (sk->sk_state) {
6466         case TCP_CLOSE:
6467                 SKB_DR_SET(reason, TCP_CLOSE);
6468                 goto discard;
6469
6470         case TCP_LISTEN:
6471                 if (th->ack)
6472                         return 1;
6473
6474                 if (th->rst) {
6475                         SKB_DR_SET(reason, TCP_RESET);
6476                         goto discard;
6477                 }
6478                 if (th->syn) {
6479                         if (th->fin) {
6480                                 SKB_DR_SET(reason, TCP_FLAGS);
6481                                 goto discard;
6482                         }
6483                         /* It is possible that we process SYN packets from backlog,
6484                          * so we need to make sure to disable BH and RCU right there.
6485                          */
6486                         rcu_read_lock();
6487                         local_bh_disable();
6488                         acceptable = icsk->icsk_af_ops->conn_request(sk, skb) >= 0;
6489                         local_bh_enable();
6490                         rcu_read_unlock();
6491
6492                         if (!acceptable)
6493                                 return 1;
6494                         consume_skb(skb);
6495                         return 0;
6496                 }
6497                 SKB_DR_SET(reason, TCP_FLAGS);
6498                 goto discard;
6499
6500         case TCP_SYN_SENT:
6501                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
6502                 tcp_mstamp_refresh(tp);
6503                 queued = tcp_rcv_synsent_state_process(sk, skb, th);
6504                 if (queued >= 0)
6505                         return queued;
6506
6507                 /* Do step6 onward by hand. */
6508                 tcp_urg(sk, skb, th);
6509                 __kfree_skb(skb);
6510                 tcp_data_snd_check(sk);
6511                 return 0;
6512         }
6513
6514         tcp_mstamp_refresh(tp);
6515         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
6516         req = rcu_dereference_protected(tp->fastopen_rsk,
6517                                         lockdep_sock_is_held(sk));
6518         if (req) {
6519                 bool req_stolen;
6520
6521                 WARN_ON_ONCE(sk->sk_state != TCP_SYN_RECV &&
6522                     sk->sk_state != TCP_FIN_WAIT1);
6523
6524                 if (!tcp_check_req(sk, skb, req, true, &req_stolen)) {
6525                         SKB_DR_SET(reason, TCP_FASTOPEN);
6526                         goto discard;
6527                 }
6528         }
6529
6530         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn) {
6531                 SKB_DR_SET(reason, TCP_FLAGS);
6532                 goto discard;
6533         }
6534         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 0))
6535                 return 0;
6536
6537         /* step 5: check the ACK field */
6538         acceptable = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH |
6539                                       FLAG_UPDATE_TS_RECENT |
6540                                       FLAG_NO_CHALLENGE_ACK) > 0;
6541
6542         if (!acceptable) {
6543                 if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
6544                         return 1;       /* send one RST */
6545                 tcp_send_challenge_ack(sk);
6546                 SKB_DR_SET(reason, TCP_OLD_ACK);
6547                 goto discard;
6548         }
6549         switch (sk->sk_state) {
6550         case TCP_SYN_RECV:
6551                 tp->delivered++; /* SYN-ACK delivery isn't tracked in tcp_ack */
6552                 if (!tp->srtt_us)
6553                         tcp_synack_rtt_meas(sk, req);
6554
6555                 if (req) {
6556                         tcp_rcv_synrecv_state_fastopen(sk);
6557                 } else {
6558                         tcp_try_undo_spurious_syn(sk);
6559                         tp->retrans_stamp = 0;
6560                         tcp_init_transfer(sk, BPF_SOCK_OPS_PASSIVE_ESTABLISHED_CB,
6561                                           skb);
6562                         WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
6563                 }
6564                 smp_mb();
6565                 tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
6566                 sk->sk_state_change(sk);
6567
6568                 /* Note, that this wakeup is only for marginal crossed SYN case.
6569                  * Passively open sockets are not waked up, because
6570                  * sk->sk_sleep == NULL and sk->sk_socket == NULL.
6571                  */
6572                 if (sk->sk_socket)
6573                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
6574
6575                 tp->snd_una = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
6576                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale;
6577                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
6578
6579                 if (tp->rx_opt.tstamp_ok)
6580                         tp->advmss -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6581
6582                 if (!inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
6583                         tcp_update_pacing_rate(sk);
6584
6585                 /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data packet */
6586                 tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
6587
6588                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6589                 tcp_fast_path_on(tp);
6590                 break;
6591
6592         case TCP_FIN_WAIT1: {
6593                 int tmo;
6594
6595                 if (req)
6596                         tcp_rcv_synrecv_state_fastopen(sk);
6597
6598                 if (tp->snd_una != tp->write_seq)
6599                         break;
6600
6601                 tcp_set_state(sk, TCP_FIN_WAIT2);
6602                 WRITE_ONCE(sk->sk_shutdown, sk->sk_shutdown | SEND_SHUTDOWN);
6603
6604                 sk_dst_confirm(sk);
6605
6606                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
6607                         /* Wake up lingering close() */
6608                         sk->sk_state_change(sk);
6609                         break;
6610                 }
6611
6612                 if (tp->linger2 < 0) {
6613                         tcp_done(sk);
6614                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6615                         return 1;
6616                 }
6617                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6618                     after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6619                         /* Receive out of order FIN after close() */
6620                         if (tp->syn_fastopen && th->fin)
6621                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
6622                         tcp_done(sk);
6623                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6624                         return 1;
6625                 }
6626
6627                 tmo = tcp_fin_time(sk);
6628                 if (tmo > TCP_TIMEWAIT_LEN) {
6629                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo - TCP_TIMEWAIT_LEN);
6630                 } else if (th->fin || sock_owned_by_user(sk)) {
6631                         /* Bad case. We could lose such FIN otherwise.
6632                          * It is not a big problem, but it looks confusing
6633                          * and not so rare event. We still can lose it now,
6634                          * if it spins in bh_lock_sock(), but it is really
6635                          * marginal case.
6636                          */
6637                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo);
6638                 } else {
6639                         tcp_time_wait(sk, TCP_FIN_WAIT2, tmo);
6640                         goto consume;
6641                 }
6642                 break;
6643         }
6644
6645         case TCP_CLOSING:
6646                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6647                         tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
6648                         goto consume;
6649                 }
6650                 break;
6651
6652         case TCP_LAST_ACK:
6653                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6654                         tcp_update_metrics(sk);
6655                         tcp_done(sk);
6656                         goto consume;
6657                 }
6658                 break;
6659         }
6660
6661         /* step 6: check the URG bit */
6662         tcp_urg(sk, skb, th);
6663
6664         /* step 7: process the segment text */
6665         switch (sk->sk_state) {
6666         case TCP_CLOSE_WAIT:
6667         case TCP_CLOSING:
6668         case TCP_LAST_ACK:
6669                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
6670                         /* If a subflow has been reset, the packet should not
6671                          * continue to be processed, drop the packet.
6672                          */
6673                         if (sk_is_mptcp(sk) && !mptcp_incoming_options(sk, skb))
6674                                 goto discard;
6675                         break;
6676                 }
6677                 fallthrough;
6678         case TCP_FIN_WAIT1:
6679         case TCP_FIN_WAIT2:
6680                 /* RFC 793 says to queue data in these states,
6681                  * RFC 1122 says we MUST send a reset.
6682                  * BSD 4.4 also does reset.
6683                  */
6684                 if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN) {
6685                         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6686                             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6687                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6688                                 tcp_reset(sk, skb);
6689                                 return 1;
6690                         }
6691                 }
6692                 fallthrough;
6693         case TCP_ESTABLISHED:
6694                 tcp_data_queue(sk, skb);
6695                 queued = 1;
6696                 break;
6697         }
6698
6699         /* tcp_data could move socket to TIME-WAIT */
6700         if (sk->sk_state != TCP_CLOSE) {
6701                 tcp_data_snd_check(sk);
6702                 tcp_ack_snd_check(sk);
6703         }
6704
6705         if (!queued) {
6706 discard:
6707                 tcp_drop_reason(sk, skb, reason);
6708         }
6709         return 0;
6710
6711 consume:
6712         __kfree_skb(skb);
6713         return 0;
6714 }
6715 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_state_process);
6716
6717 static inline void pr_drop_req(struct request_sock *req, __u16 port, int family)
6718 {
6719         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6720
6721         if (family == AF_INET)
6722                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI4/%u\n",
6723                                     &ireq->ir_rmt_addr, port);
6724 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6725         else if (family == AF_INET6)
6726                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI6/%u\n",
6727                                     &ireq->ir_v6_rmt_addr, port);
6728 #endif
6729 }
6730
6731 /* RFC3168 : 6.1.1 SYN packets must not have ECT/ECN bits set
6732  *
6733  * If we receive a SYN packet with these bits set, it means a
6734  * network is playing bad games with TOS bits. In order to
6735  * avoid possible false congestion notifications, we disable
6736  * TCP ECN negotiation.
6737  *
6738  * Exception: tcp_ca wants ECN. This is required for DCTCP
6739  * congestion control: Linux DCTCP asserts ECT on all packets,
6740  * including SYN, which is most optimal solution; however,
6741  * others, such as FreeBSD do not.
6742  *
6743  * Exception: At least one of the reserved bits of the TCP header (th->res1) is
6744  * set, indicating the use of a future TCP extension (such as AccECN). See
6745  * RFC8311 Â§4.3 which updates RFC3168 to allow the development of such
6746  * extensions.
6747  */
6748 static void tcp_ecn_create_request(struct request_sock *req,
6749                                    const struct sk_buff *skb,
6750                                    const struct sock *listen_sk,
6751                                    const struct dst_entry *dst)
6752 {
6753         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
6754         const struct net *net = sock_net(listen_sk);
6755         bool th_ecn = th->ece && th->cwr;
6756         bool ect, ecn_ok;
6757         u32 ecn_ok_dst;
6758
6759         if (!th_ecn)
6760                 return;
6761
6762         ect = !INET_ECN_is_not_ect(TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield);
6763         ecn_ok_dst = dst_feature(dst, DST_FEATURE_ECN_MASK);
6764         ecn_ok = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_ecn) || ecn_ok_dst;
6765
6766         if (((!ect || th->res1) && ecn_ok) || tcp_ca_needs_ecn(listen_sk) ||
6767             (ecn_ok_dst & DST_FEATURE_ECN_CA) ||
6768             tcp_bpf_ca_needs_ecn((struct sock *)req))
6769                 inet_rsk(req)->ecn_ok = 1;
6770 }
6771
6772 static void tcp_openreq_init(struct request_sock *req,
6773                              const struct tcp_options_received *rx_opt,
6774                              struct sk_buff *skb, const struct sock *sk)
6775 {
6776         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6777
6778         req->rsk_rcv_wnd = 0;           /* So that tcp_send_synack() knows! */
6779         tcp_rsk(req)->rcv_isn = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
6780         tcp_rsk(req)->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6781         tcp_rsk(req)->snt_synack = 0;
6782         tcp_rsk(req)->last_oow_ack_time = 0;
6783         req->mss = rx_opt->mss_clamp;
6784         req->ts_recent = rx_opt->saw_tstamp ? rx_opt->rcv_tsval : 0;
6785         ireq->tstamp_ok = rx_opt->tstamp_ok;
6786         ireq->sack_ok = rx_opt->sack_ok;
6787         ireq->snd_wscale = rx_opt->snd_wscale;
6788         ireq->wscale_ok = rx_opt->wscale_ok;
6789         ireq->acked = 0;
6790         ireq->ecn_ok = 0;
6791         ireq->ir_rmt_port = tcp_hdr(skb)->source;
6792         ireq->ir_num = ntohs(tcp_hdr(skb)->dest);
6793         ireq->ir_mark = inet_request_mark(sk, skb);
6794 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
6795         ireq->smc_ok = rx_opt->smc_ok && !(tcp_sk(sk)->smc_hs_congested &&
6796                         tcp_sk(sk)->smc_hs_congested(sk));
6797 #endif
6798 }
6799
6800 struct request_sock *inet_reqsk_alloc(const struct request_sock_ops *ops,
6801                                       struct sock *sk_listener,
6802                                       bool attach_listener)
6803 {
6804         struct request_sock *req = reqsk_alloc(ops, sk_listener,
6805                                                attach_listener);
6806
6807         if (req) {
6808                 struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6809
6810                 ireq->ireq_opt = NULL;
6811 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6812                 ireq->pktopts = NULL;
6813 #endif
6814                 atomic64_set(&ireq->ir_cookie, 0);
6815                 ireq->ireq_state = TCP_NEW_SYN_RECV;
6816                 write_pnet(&ireq->ireq_net, sock_net(sk_listener));
6817                 ireq->ireq_family = sk_listener->sk_family;
6818                 req->timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
6819         }
6820
6821         return req;
6822 }
6823 EXPORT_SYMBOL(inet_reqsk_alloc);
6824
6825 /*
6826  * Return true if a syncookie should be sent
6827  */
6828 static bool tcp_syn_flood_action(const struct sock *sk, const char *proto)
6829 {
6830         struct request_sock_queue *queue = &inet_csk(sk)->icsk_accept_queue;
6831         const char *msg = "Dropping request";
6832         struct net *net = sock_net(sk);
6833         bool want_cookie = false;
6834         u8 syncookies;
6835
6836         syncookies = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies);
6837
6838 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
6839         if (syncookies) {
6840                 msg = "Sending cookies";
6841                 want_cookie = true;
6842                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDOCOOKIES);
6843         } else
6844 #endif
6845                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDROP);
6846
6847         if (!READ_ONCE(queue->synflood_warned) && syncookies != 2 &&
6848             xchg(&queue->synflood_warned, 1) == 0) {
6849                 if (IS_ENABLED(CONFIG_IPV6) && sk->sk_family == AF_INET6) {
6850                         net_info_ratelimited("%s: Possible SYN flooding on port [%pI6c]:%u. %s.\n",
6851                                         proto, inet6_rcv_saddr(sk),
6852                                         sk->sk_num, msg);
6853                 } else {
6854                         net_info_ratelimited("%s: Possible SYN flooding on port %pI4:%u. %s.\n",
6855                                         proto, &sk->sk_rcv_saddr,
6856                                         sk->sk_num, msg);
6857                 }
6858         }
6859
6860         return want_cookie;
6861 }
6862
6863 static void tcp_reqsk_record_syn(const struct sock *sk,
6864                                  struct request_sock *req,
6865                                  const struct sk_buff *skb)
6866 {
6867         if (tcp_sk(sk)->save_syn) {
6868                 u32 len = skb_network_header_len(skb) + tcp_hdrlen(skb);
6869                 struct saved_syn *saved_syn;
6870                 u32 mac_hdrlen;
6871                 void *base;
6872
6873                 if (tcp_sk(sk)->save_syn == 2) {  /* Save full header. */
6874                         base = skb_mac_header(skb);
6875                         mac_hdrlen = skb_mac_header_len(skb);
6876                         len += mac_hdrlen;
6877                 } else {
6878                         base = skb_network_header(skb);
6879                         mac_hdrlen = 0;
6880                 }
6881
6882                 saved_syn = kmalloc(struct_size(saved_syn, data, len),
6883                                     GFP_ATOMIC);
6884                 if (saved_syn) {
6885                         saved_syn->mac_hdrlen = mac_hdrlen;
6886                         saved_syn->network_hdrlen = skb_network_header_len(skb);
6887                         saved_syn->tcp_hdrlen = tcp_hdrlen(skb);
6888                         memcpy(saved_syn->data, base, len);
6889                         req->saved_syn = saved_syn;
6890                 }
6891         }
6892 }
6893
6894 /* If a SYN cookie is required and supported, returns a clamped MSS value to be
6895  * used for SYN cookie generation.
6896  */
6897 u16 tcp_get_syncookie_mss(struct request_sock_ops *rsk_ops,
6898                           const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
6899                           struct sock *sk, struct tcphdr *th)
6900 {
6901         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6902         u16 mss;
6903
6904         if (READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_syncookies) != 2 &&
6905             !inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk))
6906                 return 0;
6907
6908         if (!tcp_syn_flood_action(sk, rsk_ops->slab_name))
6909                 return 0;
6910
6911         if (sk_acceptq_is_full(sk)) {
6912                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS);
6913                 return 0;
6914         }
6915
6916         mss = tcp_parse_mss_option(th, tp->rx_opt.user_mss);
6917         if (!mss)
6918                 mss = af_ops->mss_clamp;
6919
6920         return mss;
6921 }
6922 EXPORT_SYMBOL_GPL(tcp_get_syncookie_mss);
6923
6924 int tcp_conn_request(struct request_sock_ops *rsk_ops,
6925                      const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
6926                      struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6927 {
6928         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
6929         __u32 isn = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_tw_isn;
6930         struct tcp_options_received tmp_opt;
6931         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6932         struct net *net = sock_net(sk);
6933         struct sock *fastopen_sk = NULL;
6934         struct request_sock *req;
6935         bool want_cookie = false;
6936         struct dst_entry *dst;
6937         struct flowi fl;
6938         u8 syncookies;
6939
6940         syncookies = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies);
6941
6942         /* TW buckets are converted to open requests without
6943          * limitations, they conserve resources and peer is
6944          * evidently real one.
6945          */
6946         if ((syncookies == 2 || inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk)) && !isn) {
6947                 want_cookie = tcp_syn_flood_action(sk, rsk_ops->slab_name);
6948                 if (!want_cookie)
6949                         goto drop;
6950         }
6951
6952         if (sk_acceptq_is_full(sk)) {
6953                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS);
6954                 goto drop;
6955         }
6956
6957         req = inet_reqsk_alloc(rsk_ops, sk, !want_cookie);
6958         if (!req)
6959                 goto drop;
6960
6961         req->syncookie = want_cookie;
6962         tcp_rsk(req)->af_specific = af_ops;
6963         tcp_rsk(req)->ts_off = 0;
6964 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP)
6965         tcp_rsk(req)->is_mptcp = 0;
6966 #endif
6967
6968         tcp_clear_options(&tmp_opt);
6969         tmp_opt.mss_clamp = af_ops->mss_clamp;
6970         tmp_opt.user_mss  = tp->rx_opt.user_mss;
6971         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tmp_opt, 0,
6972                           want_cookie ? NULL : &foc);
6973
6974         if (want_cookie && !tmp_opt.saw_tstamp)
6975                 tcp_clear_options(&tmp_opt);
6976
6977         if (IS_ENABLED(CONFIG_SMC) && want_cookie)
6978                 tmp_opt.smc_ok = 0;
6979
6980         tmp_opt.tstamp_ok = tmp_opt.saw_tstamp;
6981         tcp_openreq_init(req, &tmp_opt, skb, sk);
6982         inet_rsk(req)->no_srccheck = inet_sk(sk)->transparent;
6983
6984         /* Note: tcp_v6_init_req() might override ir_iif for link locals */
6985         inet_rsk(req)->ir_iif = inet_request_bound_dev_if(sk, skb);
6986
6987         dst = af_ops->route_req(sk, skb, &fl, req);
6988         if (!dst)
6989                 goto drop_and_free;
6990
6991         if (tmp_opt.tstamp_ok)
6992                 tcp_rsk(req)->ts_off = af_ops->init_ts_off(net, skb);
6993
6994         if (!want_cookie && !isn) {
6995                 int max_syn_backlog = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog);
6996
6997                 /* Kill the following clause, if you dislike this way. */
6998                 if (!syncookies &&
6999                     (max_syn_backlog - inet_csk_reqsk_queue_len(sk) <
7000                      (max_syn_backlog >> 2)) &&
7001                     !tcp_peer_is_proven(req, dst)) {
7002                         /* Without syncookies last quarter of
7003                          * backlog is filled with destinations,
7004                          * proven to be alive.
7005                          * It means that we continue to communicate
7006                          * to destinations, already remembered
7007                          * to the moment of synflood.
7008                          */
7009                         pr_drop_req(req, ntohs(tcp_hdr(skb)->source),
7010                                     rsk_ops->family);
7011                         goto drop_and_release;
7012                 }
7013
7014                 isn = af_ops->init_seq(skb);
7015         }
7016
7017         tcp_ecn_create_request(req, skb, sk, dst);
7018
7019         if (want_cookie) {
7020                 isn = cookie_init_sequence(af_ops, sk, skb, &req->mss);
7021                 if (!tmp_opt.tstamp_ok)
7022                         inet_rsk(req)->ecn_ok = 0;
7023         }
7024
7025         tcp_rsk(req)->snt_isn = isn;
7026         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
7027         tcp_rsk(req)->syn_tos = TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield;
7028         tcp_openreq_init_rwin(req, sk, dst);
7029         sk_rx_queue_set(req_to_sk(req), skb);
7030         if (!want_cookie) {
7031                 tcp_reqsk_record_syn(sk, req, skb);
7032                 fastopen_sk = tcp_try_fastopen(sk, skb, req, &foc, dst);
7033         }
7034         if (fastopen_sk) {
7035                 af_ops->send_synack(fastopen_sk, dst, &fl, req,
7036                                     &foc, TCP_SYNACK_FASTOPEN, skb);
7037                 /* Add the child socket directly into the accept queue */
7038                 if (!inet_csk_reqsk_queue_add(sk, req, fastopen_sk)) {
7039                         reqsk_fastopen_remove(fastopen_sk, req, false);
7040                         bh_unlock_sock(fastopen_sk);
7041                         sock_put(fastopen_sk);
7042                         goto drop_and_free;
7043                 }
7044                 sk->sk_data_ready(sk);
7045                 bh_unlock_sock(fastopen_sk);
7046                 sock_put(fastopen_sk);
7047         } else {
7048                 tcp_rsk(req)->tfo_listener = false;
7049                 if (!want_cookie) {
7050                         req->timeout = tcp_timeout_init((struct sock *)req);
7051                         inet_csk_reqsk_queue_hash_add(sk, req, req->timeout);
7052                 }
7053                 af_ops->send_synack(sk, dst, &fl, req, &foc,
7054                                     !want_cookie ? TCP_SYNACK_NORMAL :
7055                                                    TCP_SYNACK_COOKIE,
7056                                     skb);
7057                 if (want_cookie) {
7058                         reqsk_free(req);
7059                         return 0;
7060                 }
7061         }
7062         reqsk_put(req);
7063         return 0;
7064
7065 drop_and_release:
7066         dst_release(dst);
7067 drop_and_free:
7068         __reqsk_free(req);
7069 drop:
7070         tcp_listendrop(sk);
7071         return 0;
7072 }
7073 EXPORT_SYMBOL(tcp_conn_request);