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