net/ipv4/tcp_timer.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   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 #include <linux/module.h>
  23 #include <linux/gfp.h>
  24 #include <net/tcp.h>
  25
  26 static u32 tcp_clamp_rto_to_user_timeout(const struct sock *sk)
  27 {
  28         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
  29         u32 elapsed, start_ts;
  30         s32 remaining;
  31
  32         start_ts = tcp_sk(sk)->retrans_stamp;
  33         if (!icsk->icsk_user_timeout)
  34                 return icsk->icsk_rto;
  35         elapsed = tcp_time_stamp(tcp_sk(sk)) - start_ts;
  36         remaining = icsk->icsk_user_timeout - elapsed;
  37         if (remaining <= 0)
  38                 return 1; /* user timeout has passed; fire ASAP */
  39
  40         return min_t(u32, icsk->icsk_rto, msecs_to_jiffies(remaining));
  41 }
  42
  43 u32 tcp_clamp_probe0_to_user_timeout(const struct sock *sk, u32 when)
  44 {
  45         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
  46         u32 remaining;
  47         s32 elapsed;
  48
  49         if (!icsk->icsk_user_timeout || !icsk->icsk_probes_tstamp)
  50                 return when;
  51
  52         elapsed = tcp_jiffies32 - icsk->icsk_probes_tstamp;
  53         if (unlikely(elapsed < 0))
  54                 elapsed = 0;
  55         remaining = msecs_to_jiffies(icsk->icsk_user_timeout) - elapsed;
  56         remaining = max_t(u32, remaining, TCP_TIMEOUT_MIN);
  57
  58         return min_t(u32, remaining, when);
  59 }
  60
  61 /**
  62  *  tcp_write_err() - close socket and save error info
  63  *  @sk:  The socket the error has appeared on.
  64  *
  65  *  Returns: Nothing (void)
  66  */
  67
  68 static void tcp_write_err(struct sock *sk)
  69 {
  70         sk->sk_err = sk->sk_err_soft ? : ETIMEDOUT;
  71         sk_error_report(sk);
  72
  73         tcp_write_queue_purge(sk);
  74         tcp_done(sk);
  75         __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONTIMEOUT);
  76 }
  77
  78 /**
  79  *  tcp_out_of_resources() - Close socket if out of resources
  80  *  @sk:        pointer to current socket
  81  *  @do_reset:  send a last packet with reset flag
  82  *
  83  *  Do not allow orphaned sockets to eat all our resources.
  84  *  This is direct violation of TCP specs, but it is required
  85  *  to prevent DoS attacks. It is called when a retransmission timeout
  86  *  or zero probe timeout occurs on orphaned socket.
  87  *
  88  *  Also close if our net namespace is exiting; in that case there is no
  89  *  hope of ever communicating again since all netns interfaces are already
  90  *  down (or about to be down), and we need to release our dst references,
  91  *  which have been moved to the netns loopback interface, so the namespace
  92  *  can finish exiting.  This condition is only possible if we are a kernel
  93  *  socket, as those do not hold references to the namespace.
  94  *
  95  *  Criteria is still not confirmed experimentally and may change.
  96  *  We kill the socket, if:
  97  *  1. If number of orphaned sockets exceeds an administratively configured
  98  *     limit.
  99  *  2. If we have strong memory pressure.
 100  *  3. If our net namespace is exiting.
 101  */
 102 static int tcp_out_of_resources(struct sock *sk, bool do_reset)
 103 {
 104         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
 105         int shift = 0;
 106
 107         /* If peer does not open window for long time, or did not transmit
 108          * anything for long time, penalize it. */
 109         if ((s32)(tcp_jiffies32 - tp->lsndtime) > 2*TCP_RTO_MAX || !do_reset)
 110                 shift++;
 111
 112         /* If some dubious ICMP arrived, penalize even more. */
 113         if (sk->sk_err_soft)
 114                 shift++;
 115
 116         if (tcp_check_oom(sk, shift)) {
 117                 /* Catch exceptional cases, when connection requires reset.
 118                  *      1. Last segment was sent recently. */
 119                 if ((s32)(tcp_jiffies32 - tp->lsndtime) <= TCP_TIMEWAIT_LEN ||
 120                     /*  2. Window is closed. */
 121                     (!tp->snd_wnd && !tp->packets_out))
 122                         do_reset = true;
 123                 if (do_reset)
 124                         tcp_send_active_reset(sk, GFP_ATOMIC);
 125                 tcp_done(sk);
 126                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONMEMORY);
 127                 return 1;
 128         }
 129
 130         if (!check_net(sock_net(sk))) {
 131                 /* Not possible to send reset; just close */
 132                 tcp_done(sk);
 133                 return 1;
 134         }
 135
 136         return 0;
 137 }
 138
 139 /**
 140  *  tcp_orphan_retries() - Returns maximal number of retries on an orphaned socket
 141  *  @sk:    Pointer to the current socket.
 142  *  @alive: bool, socket alive state
 143  */
 144 static int tcp_orphan_retries(struct sock *sk, bool alive)
 145 {
 146         int retries = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_orphan_retries; /* May be zero. */
 147
 148         /* We know from an ICMP that something is wrong. */
 149         if (sk->sk_err_soft && !alive)
 150                 retries = 0;
 151
 152         /* However, if socket sent something recently, select some safe
 153          * number of retries. 8 corresponds to >100 seconds with minimal
 154          * RTO of 200msec. */
 155         if (retries == 0 && alive)
 156                 retries = 8;
 157         return retries;
 158 }
 159
 160 static void tcp_mtu_probing(struct inet_connection_sock *icsk, struct sock *sk)
 161 {
 162         const struct net *net = sock_net(sk);
 163         int mss;
 164
 165         /* Black hole detection */
 166         if (!net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing)
 167                 return;
 168
 169         if (!icsk->icsk_mtup.enabled) {
 170                 icsk->icsk_mtup.enabled = 1;
 171                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
 172         } else {
 173                 mss = tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1;
 174                 mss = min(net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss, mss);
 175                 mss = max(mss, net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probe_floor);
 176                 mss = max(mss, net->ipv4.sysctl_tcp_min_snd_mss);
 177                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
 178         }
 179         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
 180 }
 181
 182 static unsigned int tcp_model_timeout(struct sock *sk,
 183                                       unsigned int boundary,
 184                                       unsigned int rto_base)
 185 {
 186         unsigned int linear_backoff_thresh, timeout;
 187
 188         linear_backoff_thresh = ilog2(TCP_RTO_MAX / rto_base);
 189         if (boundary <= linear_backoff_thresh)
 190                 timeout = ((2 << boundary) - 1) * rto_base;
 191         else
 192                 timeout = ((2 << linear_backoff_thresh) - 1) * rto_base +
 193                         (boundary - linear_backoff_thresh) * TCP_RTO_MAX;
 194         return jiffies_to_msecs(timeout);
 195 }
 196 /**
 197  *  retransmits_timed_out() - returns true if this connection has timed out
 198  *  @sk:       The current socket
 199  *  @boundary: max number of retransmissions
 200  *  @timeout:  A custom timeout value.
 201  *             If set to 0 the default timeout is calculated and used.
 202  *             Using TCP_RTO_MIN and the number of unsuccessful retransmits.
 203  *
 204  * The default "timeout" value this function can calculate and use
 205  * is equivalent to the timeout of a TCP Connection
 206  * after "boundary" unsuccessful, exponentially backed-off
 207  * retransmissions with an initial RTO of TCP_RTO_MIN.
 208  */
 209 static bool retransmits_timed_out(struct sock *sk,
 210                                   unsigned int boundary,
 211                                   unsigned int timeout)
 212 {
 213         unsigned int start_ts;
 214
 215         if (!inet_csk(sk)->icsk_retransmits)
 216                 return false;
 217
 218         start_ts = tcp_sk(sk)->retrans_stamp;
 219         if (likely(timeout == 0)) {
 220                 unsigned int rto_base = TCP_RTO_MIN;
 221
 222                 if ((1 << sk->sk_state) & (TCPF_SYN_SENT | TCPF_SYN_RECV))
 223                         rto_base = tcp_timeout_init(sk);
 224                 timeout = tcp_model_timeout(sk, boundary, rto_base);
 225         }
 226
 227         return (s32)(tcp_time_stamp(tcp_sk(sk)) - start_ts - timeout) >= 0;
 228 }
 229
 230 /* A write timeout has occurred. Process the after effects. */
 231 static int tcp_write_timeout(struct sock *sk)
 232 {
 233         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
 234         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
 235         struct net *net = sock_net(sk);
 236         bool expired = false, do_reset;
 237         int retry_until;
 238
 239         if ((1 << sk->sk_state) & (TCPF_SYN_SENT | TCPF_SYN_RECV)) {
 240                 if (icsk->icsk_retransmits)
 241                         __dst_negative_advice(sk);
 242                 retry_until = icsk->icsk_syn_retries ? : net->ipv4.sysctl_tcp_syn_retries;
 243                 expired = icsk->icsk_retransmits >= retry_until;
 244         } else {
 245                 if (retransmits_timed_out(sk, net->ipv4.sysctl_tcp_retries1, 0)) {
 246                         /* Black hole detection */
 247                         tcp_mtu_probing(icsk, sk);
 248
 249                         __dst_negative_advice(sk);
 250                 }
 251
 252                 retry_until = net->ipv4.sysctl_tcp_retries2;
 253                 if (sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
 254                         const bool alive = icsk->icsk_rto < TCP_RTO_MAX;
 255
 256                         retry_until = tcp_orphan_retries(sk, alive);
 257                         do_reset = alive ||
 258                                 !retransmits_timed_out(sk, retry_until, 0);
 259
 260                         if (tcp_out_of_resources(sk, do_reset))
 261                                 return 1;
 262                 }
 263         }
 264         if (!expired)
 265                 expired = retransmits_timed_out(sk, retry_until,
 266                                                 icsk->icsk_user_timeout);
 267         tcp_fastopen_active_detect_blackhole(sk, expired);
 268
 269         if (BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp, BPF_SOCK_OPS_RTO_CB_FLAG))
 270                 tcp_call_bpf_3arg(sk, BPF_SOCK_OPS_RTO_CB,
 271                                   icsk->icsk_retransmits,
 272                                   icsk->icsk_rto, (int)expired);
 273
 274         if (expired) {
 275                 /* Has it gone just too far? */
 276                 tcp_write_err(sk);
 277                 return 1;
 278         }
 279
 280         if (sk_rethink_txhash(sk)) {
 281                 tp->timeout_rehash++;
 282                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPTIMEOUTREHASH);
 283         }
 284
 285         return 0;
 286 }
 287
 288 /* Called with BH disabled */
 289 void tcp_delack_timer_handler(struct sock *sk)
 290 {
 291         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
 292
 293         sk_mem_reclaim_partial(sk);
 294
 295         if (((1 << sk->sk_state) & (TCPF_CLOSE | TCPF_LISTEN)) ||
 296             !(icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER))
 297                 goto out;
 298
 299         if (time_after(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies)) {
 300                 sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, icsk->icsk_ack.timeout);
 301                 goto out;
 302         }
 303         icsk->icsk_ack.pending &= ~ICSK_ACK_TIMER;
 304
 305         if (inet_csk_ack_scheduled(sk)) {
 306                 if (!inet_csk_in_pingpong_mode(sk)) {
 307                         /* Delayed ACK missed: inflate ATO. */
 308                         icsk->icsk_ack.ato = min(icsk->icsk_ack.ato << 1, icsk->icsk_rto);
 309                 } else {
 310                         /* Delayed ACK missed: leave pingpong mode and
 311                          * deflate ATO.
 312                          */
 313                         inet_csk_exit_pingpong_mode(sk);
 314                         icsk->icsk_ack.ato      = TCP_ATO_MIN;
 315                 }
 316                 tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
 317                 tcp_send_ack(sk);
 318                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKS);
 319         }
 320
 321 out:
 322         if (tcp_under_memory_pressure(sk))
 323                 sk_mem_reclaim(sk);
 324 }
 325
 326
 327 /**
 328  *  tcp_delack_timer() - The TCP delayed ACK timeout handler
 329  *  @t:  Pointer to the timer. (gets casted to struct sock *)
 330  *
 331  *  This function gets (indirectly) called when the kernel timer for a TCP packet
 332  *  of this socket expires. Calls tcp_delack_timer_handler() to do the actual work.
 333  *
 334  *  Returns: Nothing (void)
 335  */
 336 static void tcp_delack_timer(struct timer_list *t)
 337 {
 338         struct inet_connection_sock *icsk =
 339                         from_timer(icsk, t, icsk_delack_timer);
 340         struct sock *sk = &icsk->icsk_inet.sk;
 341
 342         bh_lock_sock(sk);
 343         if (!sock_owned_by_user(sk)) {
 344                 tcp_delack_timer_handler(sk);
 345         } else {
 346                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOCKED);
 347                 /* deleguate our work to tcp_release_cb() */
 348                 if (!test_and_set_bit(TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags))
 349                         sock_hold(sk);
 350         }
 351         bh_unlock_sock(sk);
 352         sock_put(sk);
 353 }
 354
 355 static void tcp_probe_timer(struct sock *sk)
 356 {
 357         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
 358         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
 359         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
 360         int max_probes;
 361
 362         if (tp->packets_out || !skb) {
 363                 icsk->icsk_probes_out = 0;
 364                 icsk->icsk_probes_tstamp = 0;
 365                 return;
 366         }
 367
 368         /* RFC 1122 4.2.2.17 requires the sender to stay open indefinitely as
 369          * long as the receiver continues to respond probes. We support this by
 370          * default and reset icsk_probes_out with incoming ACKs. But if the
 371          * socket is orphaned or the user specifies TCP_USER_TIMEOUT, we
 372          * kill the socket when the retry count and the time exceeds the
 373          * corresponding system limit. We also implement similar policy when
 374          * we use RTO to probe window in tcp_retransmit_timer().
 375          */
 376         if (!icsk->icsk_probes_tstamp)
 377                 icsk->icsk_probes_tstamp = tcp_jiffies32;
 378         else if (icsk->icsk_user_timeout &&
 379                  (s32)(tcp_jiffies32 - icsk->icsk_probes_tstamp) >=
 380                  msecs_to_jiffies(icsk->icsk_user_timeout))
 381                 goto abort;
 382
 383         max_probes = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_retries2;
 384         if (sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
 385                 const bool alive = inet_csk_rto_backoff(icsk, TCP_RTO_MAX) < TCP_RTO_MAX;
 386
 387                 max_probes = tcp_orphan_retries(sk, alive);
 388                 if (!alive && icsk->icsk_backoff >= max_probes)
 389                         goto abort;
 390                 if (tcp_out_of_resources(sk, true))
 391                         return;
 392         }
 393
 394         if (icsk->icsk_probes_out >= max_probes) {
 395 abort:          tcp_write_err(sk);
 396         } else {
 397                 /* Only send another probe if we didn't close things up. */
 398                 tcp_send_probe0(sk);
 399         }
 400 }
 401
 402 /*
 403  *      Timer for Fast Open socket to retransmit SYNACK. Note that the
 404  *      sk here is the child socket, not the parent (listener) socket.
 405  */
 406 static void tcp_fastopen_synack_timer(struct sock *sk, struct request_sock *req)
 407 {
 408         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
 409         int max_retries = icsk->icsk_syn_retries ? :
 410             sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_synack_retries + 1; /* add one more retry for fastopen */
 411         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
 412
 413         req->rsk_ops->syn_ack_timeout(req);
 414
 415         if (req->num_timeout >= max_retries) {
 416                 tcp_write_err(sk);
 417                 return;
 418         }
 419         /* Lower cwnd after certain SYNACK timeout like tcp_init_transfer() */
 420         if (icsk->icsk_retransmits == 1)
 421                 tcp_enter_loss(sk);
 422         /* XXX (TFO) - Unlike regular SYN-ACK retransmit, we ignore error
 423          * returned from rtx_syn_ack() to make it more persistent like
 424          * regular retransmit because if the child socket has been accepted
 425          * it's not good to give up too easily.
 426          */
 427         inet_rtx_syn_ack(sk, req);
 428         req->num_timeout++;
 429         icsk->icsk_retransmits++;
 430         if (!tp->retrans_stamp)
 431                 tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp(tp);
 432         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
 433                           TCP_TIMEOUT_INIT << req->num_timeout, TCP_RTO_MAX);
 434 }
 435
 436
 437 /**
 438  *  tcp_retransmit_timer() - The TCP retransmit timeout handler
 439  *  @sk:  Pointer to the current socket.
 440  *
 441  *  This function gets called when the kernel timer for a TCP packet
 442  *  of this socket expires.
 443  *
 444  *  It handles retransmission, timer adjustment and other necessary measures.
 445  *
 446  *  Returns: Nothing (void)
 447  */
 448 void tcp_retransmit_timer(struct sock *sk)
 449 {
 450         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
 451         struct net *net = sock_net(sk);
 452         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
 453         struct request_sock *req;
 454         struct sk_buff *skb;
 455
 456         req = rcu_dereference_protected(tp->fastopen_rsk,
 457                                         lockdep_sock_is_held(sk));
 458         if (req) {
 459                 WARN_ON_ONCE(sk->sk_state != TCP_SYN_RECV &&
 460                              sk->sk_state != TCP_FIN_WAIT1);
 461                 tcp_fastopen_synack_timer(sk, req);
 462                 /* Before we receive ACK to our SYN-ACK don't retransmit
 463                  * anything else (e.g., data or FIN segments).
 464                  */
 465                 return;
 466         }
 467
 468         if (!tp->packets_out)
 469                 return;
 470
 471         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
 472         if (WARN_ON_ONCE(!skb))
 473                 return;
 474
 475         tp->tlp_high_seq = 0;
 476
 477         if (!tp->snd_wnd && !sock_flag(sk, SOCK_DEAD) &&
 478             !((1 << sk->sk_state) & (TCPF_SYN_SENT | TCPF_SYN_RECV))) {
 479                 /* Receiver dastardly shrinks window. Our retransmits
 480                  * become zero probes, but we should not timeout this
 481                  * connection. If the socket is an orphan, time it out,
 482                  * we cannot allow such beasts to hang infinitely.
 483                  */
 484                 struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 485                 if (sk->sk_family == AF_INET) {
 486                         net_dbg_ratelimited("Peer %pI4:%u/%u unexpectedly shrunk window %u:%u (repaired)\n",
 487                                             &inet->inet_daddr,
 488                                             ntohs(inet->inet_dport),
 489                                             inet->inet_num,
 490                                             tp->snd_una, tp->snd_nxt);
 491                 }
 492 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
 493                 else if (sk->sk_family == AF_INET6) {
 494                         net_dbg_ratelimited("Peer %pI6:%u/%u unexpectedly shrunk window %u:%u (repaired)\n",
 495                                             &sk->sk_v6_daddr,
 496                                             ntohs(inet->inet_dport),
 497                                             inet->inet_num,
 498                                             tp->snd_una, tp->snd_nxt);
 499                 }
 500 #endif
 501                 if (tcp_jiffies32 - tp->rcv_tstamp > TCP_RTO_MAX) {
 502                         tcp_write_err(sk);
 503                         goto out;
 504                 }
 505                 tcp_enter_loss(sk);
 506                 tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1);
 507                 __sk_dst_reset(sk);
 508                 goto out_reset_timer;
 509         }
 510
 511         __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPTIMEOUTS);
 512         if (tcp_write_timeout(sk))
 513                 goto out;
 514
 515         if (icsk->icsk_retransmits == 0) {
 516                 int mib_idx = 0;
 517
 518                 if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Recovery) {
 519                         if (tcp_is_sack(tp))
 520                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKRECOVERYFAIL;
 521                         else
 522                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENORECOVERYFAIL;
 523                 } else if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss) {
 524                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPLOSSFAILURES;
 525                 } else if ((icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Disorder) ||
 526                            tp->sacked_out) {
 527                         if (tcp_is_sack(tp))
 528                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKFAILURES;
 529                         else
 530                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENOFAILURES;
 531                 }
 532                 if (mib_idx)
 533                         __NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
 534         }
 535
 536         tcp_enter_loss(sk);
 537
 538         icsk->icsk_retransmits++;
 539         if (tcp_retransmit_skb(sk, tcp_rtx_queue_head(sk), 1) > 0) {
 540                 /* Retransmission failed because of local congestion,
 541                  * Let senders fight for local resources conservatively.
 542                  */
 543                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
 544                                           TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL,
 545                                           TCP_RTO_MAX);
 546                 goto out;
 547         }
 548
 549         /* Increase the timeout each time we retransmit.  Note that
 550          * we do not increase the rtt estimate.  rto is initialized
 551          * from rtt, but increases here.  Jacobson (SIGCOMM 88) suggests
 552          * that doubling rto each time is the least we can get away with.
 553          * In KA9Q, Karn uses this for the first few times, and then
 554          * goes to quadratic.  netBSD doubles, but only goes up to *64,
 555          * and clamps at 1 to 64 sec afterwards.  Note that 120 sec is
 556          * defined in the protocol as the maximum possible RTT.  I guess
 557          * we'll have to use something other than TCP to talk to the
 558          * University of Mars.
 559          *
 560          * PAWS allows us longer timeouts and large windows, so once
 561          * implemented ftp to mars will work nicely. We will have to fix
 562          * the 120 second clamps though!
 563          */
 564         icsk->icsk_backoff++;
 565
 566 out_reset_timer:
 567         /* If stream is thin, use linear timeouts. Since 'icsk_backoff' is
 568          * used to reset timer, set to 0. Recalculate 'icsk_rto' as this
 569          * might be increased if the stream oscillates between thin and thick,
 570          * thus the old value might already be too high compared to the value
 571          * set by 'tcp_set_rto' in tcp_input.c which resets the rto without
 572          * backoff. Limit to TCP_THIN_LINEAR_RETRIES before initiating
 573          * exponential backoff behaviour to avoid continue hammering
 574          * linear-timeout retransmissions into a black hole
 575          */
 576         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED &&
 577             (tp->thin_lto || net->ipv4.sysctl_tcp_thin_linear_timeouts) &&
 578             tcp_stream_is_thin(tp) &&
 579             icsk->icsk_retransmits <= TCP_THIN_LINEAR_RETRIES) {
 580                 icsk->icsk_backoff = 0;
 581                 icsk->icsk_rto = min(__tcp_set_rto(tp), TCP_RTO_MAX);
 582         } else {
 583                 /* Use normal (exponential) backoff */
 584                 icsk->icsk_rto = min(icsk->icsk_rto << 1, TCP_RTO_MAX);
 585         }
 586         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
 587                                   tcp_clamp_rto_to_user_timeout(sk), TCP_RTO_MAX);
 588         if (retransmits_timed_out(sk, net->ipv4.sysctl_tcp_retries1 + 1, 0))
 589                 __sk_dst_reset(sk);
 590
 591 out:;
 592 }
 593
 594 /* Called with bottom-half processing disabled.
 595    Called by tcp_write_timer() */
 596 void tcp_write_timer_handler(struct sock *sk)
 597 {
 598         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
 599         int event;
 600
 601         if (((1 << sk->sk_state) & (TCPF_CLOSE | TCPF_LISTEN)) ||
 602             !icsk->icsk_pending)
 603                 goto out;
 604
 605         if (time_after(icsk->icsk_timeout, jiffies)) {
 606                 sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_retransmit_timer, icsk->icsk_timeout);
 607                 goto out;
 608         }
 609
 610         tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
 611         event = icsk->icsk_pending;
 612
 613         switch (event) {
 614         case ICSK_TIME_REO_TIMEOUT:
 615                 tcp_rack_reo_timeout(sk);
 616                 break;
 617         case ICSK_TIME_LOSS_PROBE:
 618                 tcp_send_loss_probe(sk);
 619                 break;
 620         case ICSK_TIME_RETRANS:
 621                 icsk->icsk_pending = 0;
 622                 tcp_retransmit_timer(sk);
 623                 break;
 624         case ICSK_TIME_PROBE0:
 625                 icsk->icsk_pending = 0;
 626                 tcp_probe_timer(sk);
 627                 break;
 628         }
 629
 630 out:
 631         sk_mem_reclaim(sk);
 632 }
 633
 634 static void tcp_write_timer(struct timer_list *t)
 635 {
 636         struct inet_connection_sock *icsk =
 637                         from_timer(icsk, t, icsk_retransmit_timer);
 638         struct sock *sk = &icsk->icsk_inet.sk;
 639
 640         bh_lock_sock(sk);
 641         if (!sock_owned_by_user(sk)) {
 642                 tcp_write_timer_handler(sk);
 643         } else {
 644                 /* delegate our work to tcp_release_cb() */
 645                 if (!test_and_set_bit(TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags))
 646                         sock_hold(sk);
 647         }
 648         bh_unlock_sock(sk);
 649         sock_put(sk);
 650 }
 651
 652 void tcp_syn_ack_timeout(const struct request_sock *req)
 653 {
 654         struct net *net = read_pnet(&inet_rsk(req)->ireq_net);
 655
 656         __NET_INC_STATS(net, LINUX_MIB_TCPTIMEOUTS);
 657 }
 658 EXPORT_SYMBOL(tcp_syn_ack_timeout);
 659
 660 void tcp_set_keepalive(struct sock *sk, int val)
 661 {
 662         if ((1 << sk->sk_state) & (TCPF_CLOSE | TCPF_LISTEN))
 663                 return;
 664
 665         if (val && !sock_flag(sk, SOCK_KEEPOPEN))
 666                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, keepalive_time_when(tcp_sk(sk)));
 667         else if (!val)
 668                 inet_csk_delete_keepalive_timer(sk);
 669 }
 670 EXPORT_SYMBOL_GPL(tcp_set_keepalive);
 671
 672
 673 static void tcp_keepalive_timer (struct timer_list *t)
 674 {
 675         struct sock *sk = from_timer(sk, t, sk_timer);
 676         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
 677         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
 678         u32 elapsed;
 679
 680         /* Only process if socket is not in use. */
 681         bh_lock_sock(sk);
 682         if (sock_owned_by_user(sk)) {
 683                 /* Try again later. */
 684                 inet_csk_reset_keepalive_timer (sk, HZ/20);
 685                 goto out;
 686         }
 687
 688         if (sk->sk_state == TCP_LISTEN) {
 689                 pr_err("Hmm... keepalive on a LISTEN ???\n");
 690                 goto out;
 691         }
 692
 693         tcp_mstamp_refresh(tp);
 694         if (sk->sk_state == TCP_FIN_WAIT2 && sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
 695                 if (tp->linger2 >= 0) {
 696                         const int tmo = tcp_fin_time(sk) - TCP_TIMEWAIT_LEN;
 697
 698                         if (tmo > 0) {
 699                                 tcp_time_wait(sk, TCP_FIN_WAIT2, tmo);
 700                                 goto out;
 701                         }
 702                 }
 703                 tcp_send_active_reset(sk, GFP_ATOMIC);
 704                 goto death;
 705         }
 706
 707         if (!sock_flag(sk, SOCK_KEEPOPEN) ||
 708             ((1 << sk->sk_state) & (TCPF_CLOSE | TCPF_SYN_SENT)))
 709                 goto out;
 710
 711         elapsed = keepalive_time_when(tp);
 712
 713         /* It is alive without keepalive 8) */
 714         if (tp->packets_out || !tcp_write_queue_empty(sk))
 715                 goto resched;
 716
 717         elapsed = keepalive_time_elapsed(tp);
 718
 719         if (elapsed >= keepalive_time_when(tp)) {
 720                 /* If the TCP_USER_TIMEOUT option is enabled, use that
 721                  * to determine when to timeout instead.
 722                  */
 723                 if ((icsk->icsk_user_timeout != 0 &&
 724                     elapsed >= msecs_to_jiffies(icsk->icsk_user_timeout) &&
 725                     icsk->icsk_probes_out > 0) ||
 726                     (icsk->icsk_user_timeout == 0 &&
 727                     icsk->icsk_probes_out >= keepalive_probes(tp))) {
 728                         tcp_send_active_reset(sk, GFP_ATOMIC);
 729                         tcp_write_err(sk);
 730                         goto out;
 731                 }
 732                 if (tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPKEEPALIVE) <= 0) {
 733                         icsk->icsk_probes_out++;
 734                         elapsed = keepalive_intvl_when(tp);
 735                 } else {
 736                         /* If keepalive was lost due to local congestion,
 737                          * try harder.
 738                          */
 739                         elapsed = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
 740                 }
 741         } else {
 742                 /* It is tp->rcv_tstamp + keepalive_time_when(tp) */
 743                 elapsed = keepalive_time_when(tp) - elapsed;
 744         }
 745
 746         sk_mem_reclaim(sk);
 747
 748 resched:
 749         inet_csk_reset_keepalive_timer (sk, elapsed);
 750         goto out;
 751
 752 death:
 753         tcp_done(sk);
 754
 755 out:
 756         bh_unlock_sock(sk);
 757         sock_put(sk);
 758 }
 759
 760 static enum hrtimer_restart tcp_compressed_ack_kick(struct hrtimer *timer)
 761 {
 762         struct tcp_sock *tp = container_of(timer, struct tcp_sock, compressed_ack_timer);
 763         struct sock *sk = (struct sock *)tp;
 764
 765         bh_lock_sock(sk);
 766         if (!sock_owned_by_user(sk)) {
 767                 if (tp->compressed_ack) {
 768                         /* Since we have to send one ack finally,
 769                          * subtract one from tp->compressed_ack to keep
 770                          * LINUX_MIB_TCPACKCOMPRESSED accurate.
 771                          */
 772                         tp->compressed_ack--;
 773                         tcp_send_ack(sk);
 774                 }
 775         } else {
 776                 if (!test_and_set_bit(TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED,
 777                                       &sk->sk_tsq_flags))
 778                         sock_hold(sk);
 779         }
 780         bh_unlock_sock(sk);
 781
 782         sock_put(sk);
 783
 784         return HRTIMER_NORESTART;
 785 }
 786
 787 void tcp_init_xmit_timers(struct sock *sk)
 788 {
 789         inet_csk_init_xmit_timers(sk, &tcp_write_timer, &tcp_delack_timer,
 790                                   &tcp_keepalive_timer);
 791         hrtimer_init(&tcp_sk(sk)->pacing_timer, CLOCK_MONOTONIC,
 792                      HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_SOFT);
 793         tcp_sk(sk)->pacing_timer.function = tcp_pace_kick;
 794
 795         hrtimer_init(&tcp_sk(sk)->compressed_ack_timer, CLOCK_MONOTONIC,
 796                      HRTIMER_MODE_REL_PINNED_SOFT);
 797         tcp_sk(sk)->compressed_ack_timer.function = tcp_compressed_ack_kick;
 798 }