net/mptcp/protocol.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /* Multipath TCP
   3  *
   4  * Copyright (c) 2017 - 2019, Intel Corporation.
   5  */
   6
   7 #define pr_fmt(fmt) "MPTCP: " fmt
   8
   9 #include <linux/kernel.h>
  10 #include <linux/module.h>
  11 #include <linux/netdevice.h>
  12 #include <linux/sched/signal.h>
  13 #include <linux/atomic.h>
  14 #include <net/sock.h>
  15 #include <net/inet_common.h>
  16 #include <net/inet_hashtables.h>
  17 #include <net/protocol.h>
  18 #include <net/tcp.h>
  19 #include <net/tcp_states.h>
  20 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP_IPV6)
  21 #include <net/transp_v6.h>
  22 #endif
  23 #include <net/mptcp.h>
  24 #include <net/xfrm.h>
  25 #include "protocol.h"
  26 #include "mib.h"
  27
  28 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP_IPV6)
  29 struct mptcp6_sock {
  30         struct mptcp_sock msk;
  31         struct ipv6_pinfo np;
  32 };
  33 #endif
  34
  35 struct mptcp_skb_cb {
  36         u64 map_seq;
  37         u64 end_seq;
  38         u32 offset;
  39 };
  40
  41 #define MPTCP_SKB_CB(__skb)     ((struct mptcp_skb_cb *)&((__skb)->cb[0]))
  42
  43 static struct percpu_counter mptcp_sockets_allocated;
  44
  45 static void __mptcp_destroy_sock(struct sock *sk);
  46 static void __mptcp_check_send_data_fin(struct sock *sk);
  47
  48 /* If msk has an initial subflow socket, and the MP_CAPABLE handshake has not
  49  * completed yet or has failed, return the subflow socket.
  50  * Otherwise return NULL.
  51  */
  52 static struct socket *__mptcp_nmpc_socket(const struct mptcp_sock *msk)
  53 {
  54         if (!msk->subflow || READ_ONCE(msk->can_ack))
  55                 return NULL;
  56
  57         return msk->subflow;
  58 }
  59
  60 /* Returns end sequence number of the receiver's advertised window */
  61 static u64 mptcp_wnd_end(const struct mptcp_sock *msk)
  62 {
  63         return atomic64_read(&msk->wnd_end);
  64 }
  65
  66 static bool mptcp_is_tcpsk(struct sock *sk)
  67 {
  68         struct socket *sock = sk->sk_socket;
  69
  70         if (unlikely(sk->sk_prot == &tcp_prot)) {
  71                 /* we are being invoked after mptcp_accept() has
  72                  * accepted a non-mp-capable flow: sk is a tcp_sk,
  73                  * not an mptcp one.
  74                  *
  75                  * Hand the socket over to tcp so all further socket ops
  76                  * bypass mptcp.
  77                  */
  78                 sock->ops = &inet_stream_ops;
  79                 return true;
  80 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP_IPV6)
  81         } else if (unlikely(sk->sk_prot == &tcpv6_prot)) {
  82                 sock->ops = &inet6_stream_ops;
  83                 return true;
  84 #endif
  85         }
  86
  87         return false;
  88 }
  89
  90 static struct sock *__mptcp_tcp_fallback(struct mptcp_sock *msk)
  91 {
  92         sock_owned_by_me((const struct sock *)msk);
  93
  94         if (likely(!__mptcp_check_fallback(msk)))
  95                 return NULL;
  96
  97         return msk->first;
  98 }
  99
 100 static int __mptcp_socket_create(struct mptcp_sock *msk)
 101 {
 102         struct mptcp_subflow_context *subflow;
 103         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
 104         struct socket *ssock;
 105         int err;
 106
 107         err = mptcp_subflow_create_socket(sk, &ssock);
 108         if (err)
 109                 return err;
 110
 111         msk->first = ssock->sk;
 112         msk->subflow = ssock;
 113         subflow = mptcp_subflow_ctx(ssock->sk);
 114         list_add(&subflow->node, &msk->conn_list);
 115         sock_hold(ssock->sk);
 116         subflow->request_mptcp = 1;
 117
 118         /* accept() will wait on first subflow sk_wq, and we always wakes up
 119          * via msk->sk_socket
 120          */
 121         RCU_INIT_POINTER(msk->first->sk_wq, &sk->sk_socket->wq);
 122
 123         return 0;
 124 }
 125
 126 static void mptcp_drop(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 127 {
 128         sk_drops_add(sk, skb);
 129         __kfree_skb(skb);
 130 }
 131
 132 static bool mptcp_try_coalesce(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
 133                                struct sk_buff *from)
 134 {
 135         bool fragstolen;
 136         int delta;
 137
 138         if (MPTCP_SKB_CB(from)->offset ||
 139             !skb_try_coalesce(to, from, &fragstolen, &delta))
 140                 return false;
 141
 142         pr_debug("colesced seq %llx into %llx new len %d new end seq %llx",
 143                  MPTCP_SKB_CB(from)->map_seq, MPTCP_SKB_CB(to)->map_seq,
 144                  to->len, MPTCP_SKB_CB(from)->end_seq);
 145         MPTCP_SKB_CB(to)->end_seq = MPTCP_SKB_CB(from)->end_seq;
 146         kfree_skb_partial(from, fragstolen);
 147         atomic_add(delta, &sk->sk_rmem_alloc);
 148         sk_mem_charge(sk, delta);
 149         return true;
 150 }
 151
 152 static bool mptcp_ooo_try_coalesce(struct mptcp_sock *msk, struct sk_buff *to,
 153                                    struct sk_buff *from)
 154 {
 155         if (MPTCP_SKB_CB(from)->map_seq != MPTCP_SKB_CB(to)->end_seq)
 156                 return false;
 157
 158         return mptcp_try_coalesce((struct sock *)msk, to, from);
 159 }
 160
 161 /* "inspired" by tcp_data_queue_ofo(), main differences:
 162  * - use mptcp seqs
 163  * - don't cope with sacks
 164  */
 165 static void mptcp_data_queue_ofo(struct mptcp_sock *msk, struct sk_buff *skb)
 166 {
 167         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
 168         struct rb_node **p, *parent;
 169         u64 seq, end_seq, max_seq;
 170         struct sk_buff *skb1;
 171
 172         seq = MPTCP_SKB_CB(skb)->map_seq;
 173         end_seq = MPTCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
 174         max_seq = READ_ONCE(msk->rcv_wnd_sent);
 175
 176         pr_debug("msk=%p seq=%llx limit=%llx empty=%d", msk, seq, max_seq,
 177                  RB_EMPTY_ROOT(&msk->out_of_order_queue));
 178         if (after64(end_seq, max_seq)) {
 179                 /* out of window */
 180                 mptcp_drop(sk, skb);
 181                 pr_debug("oow by %lld, rcv_wnd_sent %llu\n",
 182                          (unsigned long long)end_seq - (unsigned long)max_seq,
 183                          (unsigned long long)msk->rcv_wnd_sent);
 184                 MPTCP_INC_STATS(sock_net(sk), MPTCP_MIB_NODSSWINDOW);
 185                 return;
 186         }
 187
 188         p = &msk->out_of_order_queue.rb_node;
 189         MPTCP_INC_STATS(sock_net(sk), MPTCP_MIB_OFOQUEUE);
 190         if (RB_EMPTY_ROOT(&msk->out_of_order_queue)) {
 191                 rb_link_node(&skb->rbnode, NULL, p);
 192                 rb_insert_color(&skb->rbnode, &msk->out_of_order_queue);
 193                 msk->ooo_last_skb = skb;
 194                 goto end;
 195         }
 196
 197         /* with 2 subflows, adding at end of ooo queue is quite likely
 198          * Use of ooo_last_skb avoids the O(Log(N)) rbtree lookup.
 199          */
 200         if (mptcp_ooo_try_coalesce(msk, msk->ooo_last_skb, skb)) {
 201                 MPTCP_INC_STATS(sock_net(sk), MPTCP_MIB_OFOMERGE);
 202                 MPTCP_INC_STATS(sock_net(sk), MPTCP_MIB_OFOQUEUETAIL);
 203                 return;
 204         }
 205
 206         /* Can avoid an rbtree lookup if we are adding skb after ooo_last_skb */
 207         if (!before64(seq, MPTCP_SKB_CB(msk->ooo_last_skb)->end_seq)) {
 208                 MPTCP_INC_STATS(sock_net(sk), MPTCP_MIB_OFOQUEUETAIL);
 209                 parent = &msk->ooo_last_skb->rbnode;
 210                 p = &parent->rb_right;
 211                 goto insert;
 212         }
 213
 214         /* Find place to insert this segment. Handle overlaps on the way. */
 215         parent = NULL;
 216         while (*p) {
 217                 parent = *p;
 218                 skb1 = rb_to_skb(parent);
 219                 if (before64(seq, MPTCP_SKB_CB(skb1)->map_seq)) {
 220                         p = &parent->rb_left;
 221                         continue;
 222                 }
 223                 if (before64(seq, MPTCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
 224                         if (!after64(end_seq, MPTCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
 225                                 /* All the bits are present. Drop. */
 226                                 mptcp_drop(sk, skb);
 227                                 MPTCP_INC_STATS(sock_net(sk), MPTCP_MIB_DUPDATA);
 228                                 return;
 229                         }
 230                         if (after64(seq, MPTCP_SKB_CB(skb1)->map_seq)) {
 231                                 /* partial overlap:
 232                                  *     |     skb      |
 233                                  *  |     skb1    |
 234                                  * continue traversing
 235                                  */
 236                         } else {
 237                                 /* skb's seq == skb1's seq and skb covers skb1.
 238                                  * Replace skb1 with skb.
 239                                  */
 240                                 rb_replace_node(&skb1->rbnode, &skb->rbnode,
 241                                                 &msk->out_of_order_queue);
 242                                 mptcp_drop(sk, skb1);
 243                                 MPTCP_INC_STATS(sock_net(sk), MPTCP_MIB_DUPDATA);
 244                                 goto merge_right;
 245                         }
 246                 } else if (mptcp_ooo_try_coalesce(msk, skb1, skb)) {
 247                         MPTCP_INC_STATS(sock_net(sk), MPTCP_MIB_OFOMERGE);
 248                         return;
 249                 }
 250                 p = &parent->rb_right;
 251         }
 252
 253 insert:
 254         /* Insert segment into RB tree. */
 255         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
 256         rb_insert_color(&skb->rbnode, &msk->out_of_order_queue);
 257
 258 merge_right:
 259         /* Remove other segments covered by skb. */
 260         while ((skb1 = skb_rb_next(skb)) != NULL) {
 261                 if (before64(end_seq, MPTCP_SKB_CB(skb1)->end_seq))
 262                         break;
 263                 rb_erase(&skb1->rbnode, &msk->out_of_order_queue);
 264                 mptcp_drop(sk, skb1);
 265                 MPTCP_INC_STATS(sock_net(sk), MPTCP_MIB_DUPDATA);
 266         }
 267         /* If there is no skb after us, we are the last_skb ! */
 268         if (!skb1)
 269                 msk->ooo_last_skb = skb;
 270
 271 end:
 272         skb_condense(skb);
 273         skb_set_owner_r(skb, sk);
 274 }
 275
 276 static bool __mptcp_move_skb(struct mptcp_sock *msk, struct sock *ssk,
 277                              struct sk_buff *skb, unsigned int offset,
 278                              size_t copy_len)
 279 {
 280         struct mptcp_subflow_context *subflow = mptcp_subflow_ctx(ssk);
 281         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
 282         struct sk_buff *tail;
 283
 284         __skb_unlink(skb, &ssk->sk_receive_queue);
 285
 286         skb_ext_reset(skb);
 287         skb_orphan(skb);
 288
 289         /* try to fetch required memory from subflow */
 290         if (!sk_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize)) {
 291                 if (ssk->sk_forward_alloc < skb->truesize)
 292                         goto drop;
 293                 __sk_mem_reclaim(ssk, skb->truesize);
 294                 if (!sk_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))
 295                         goto drop;
 296         }
 297
 298         /* the skb map_seq accounts for the skb offset:
 299          * mptcp_subflow_get_mapped_dsn() is based on the current tp->copied_seq
 300          * value
 301          */
 302         MPTCP_SKB_CB(skb)->map_seq = mptcp_subflow_get_mapped_dsn(subflow);
 303         MPTCP_SKB_CB(skb)->end_seq = MPTCP_SKB_CB(skb)->map_seq + copy_len;
 304         MPTCP_SKB_CB(skb)->offset = offset;
 305
 306         if (MPTCP_SKB_CB(skb)->map_seq == msk->ack_seq) {
 307                 /* in sequence */
 308                 WRITE_ONCE(msk->ack_seq, msk->ack_seq + copy_len);
 309                 tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
 310                 if (tail && mptcp_try_coalesce(sk, tail, skb))
 311                         return true;
 312
 313                 skb_set_owner_r(skb, sk);
 314                 __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
 315                 return true;
 316         } else if (after64(MPTCP_SKB_CB(skb)->map_seq, msk->ack_seq)) {
 317                 mptcp_data_queue_ofo(msk, skb);
 318                 return false;
 319         }
 320
 321         /* old data, keep it simple and drop the whole pkt, sender
 322          * will retransmit as needed, if needed.
 323          */
 324         MPTCP_INC_STATS(sock_net(sk), MPTCP_MIB_DUPDATA);
 325 drop:
 326         mptcp_drop(sk, skb);
 327         return false;
 328 }
 329
 330 static void mptcp_stop_timer(struct sock *sk)
 331 {
 332         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
 333
 334         sk_stop_timer(sk, &icsk->icsk_retransmit_timer);
 335         mptcp_sk(sk)->timer_ival = 0;
 336 }
 337
 338 static void mptcp_close_wake_up(struct sock *sk)
 339 {
 340         if (sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
 341                 return;
 342
 343         sk->sk_state_change(sk);
 344         if (sk->sk_shutdown == SHUTDOWN_MASK ||
 345             sk->sk_state == TCP_CLOSE)
 346                 sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_HUP);
 347         else
 348                 sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
 349 }
 350
 351 static void mptcp_check_data_fin_ack(struct sock *sk)
 352 {
 353         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
 354
 355         if (__mptcp_check_fallback(msk))
 356                 return;
 357
 358         /* Look for an acknowledged DATA_FIN */
 359         if (((1 << sk->sk_state) &
 360              (TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING | TCPF_LAST_ACK)) &&
 361             msk->write_seq == atomic64_read(&msk->snd_una)) {
 362                 mptcp_stop_timer(sk);
 363
 364                 WRITE_ONCE(msk->snd_data_fin_enable, 0);
 365
 366                 switch (sk->sk_state) {
 367                 case TCP_FIN_WAIT1:
 368                         inet_sk_state_store(sk, TCP_FIN_WAIT2);
 369                         break;
 370                 case TCP_CLOSING:
 371                 case TCP_LAST_ACK:
 372                         inet_sk_state_store(sk, TCP_CLOSE);
 373                         break;
 374                 }
 375
 376                 mptcp_close_wake_up(sk);
 377         }
 378 }
 379
 380 static bool mptcp_pending_data_fin(struct sock *sk, u64 *seq)
 381 {
 382         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
 383
 384         if (READ_ONCE(msk->rcv_data_fin) &&
 385             ((1 << sk->sk_state) &
 386              (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_FIN_WAIT2))) {
 387                 u64 rcv_data_fin_seq = READ_ONCE(msk->rcv_data_fin_seq);
 388
 389                 if (msk->ack_seq == rcv_data_fin_seq) {
 390                         if (seq)
 391                                 *seq = rcv_data_fin_seq;
 392
 393                         return true;
 394                 }
 395         }
 396
 397         return false;
 398 }
 399
 400 static void mptcp_set_timeout(const struct sock *sk, const struct sock *ssk)
 401 {
 402         long tout = ssk && inet_csk(ssk)->icsk_pending ?
 403                                       inet_csk(ssk)->icsk_timeout - jiffies : 0;
 404
 405         if (tout <= 0)
 406                 tout = mptcp_sk(sk)->timer_ival;
 407         mptcp_sk(sk)->timer_ival = tout > 0 ? tout : TCP_RTO_MIN;
 408 }
 409
 410 static bool mptcp_subflow_active(struct mptcp_subflow_context *subflow)
 411 {
 412         struct sock *ssk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
 413
 414         /* can't send if JOIN hasn't completed yet (i.e. is usable for mptcp) */
 415         if (subflow->request_join && !subflow->fully_established)
 416                 return false;
 417
 418         /* only send if our side has not closed yet */
 419         return ((1 << ssk->sk_state) & (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT));
 420 }
 421
 422 static bool tcp_can_send_ack(const struct sock *ssk)
 423 {
 424         return !((1 << inet_sk_state_load(ssk)) &
 425                (TCPF_SYN_SENT | TCPF_SYN_RECV | TCPF_TIME_WAIT | TCPF_CLOSE));
 426 }
 427
 428 static void mptcp_send_ack(struct mptcp_sock *msk)
 429 {
 430         struct mptcp_subflow_context *subflow;
 431
 432         mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
 433                 struct sock *ssk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
 434
 435                 lock_sock(ssk);
 436                 if (tcp_can_send_ack(ssk))
 437                         tcp_send_ack(ssk);
 438                 release_sock(ssk);
 439         }
 440 }
 441
 442 static bool mptcp_subflow_cleanup_rbuf(struct sock *ssk)
 443 {
 444         int ret;
 445
 446         lock_sock(ssk);
 447         ret = tcp_can_send_ack(ssk);
 448         if (ret)
 449                 tcp_cleanup_rbuf(ssk, 1);
 450         release_sock(ssk);
 451         return ret;
 452 }
 453
 454 static void mptcp_cleanup_rbuf(struct mptcp_sock *msk)
 455 {
 456         struct mptcp_subflow_context *subflow;
 457
 458         /* if the hinted ssk is still active, try to use it */
 459         if (likely(msk->ack_hint)) {
 460                 mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
 461                         struct sock *ssk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
 462
 463                         if (msk->ack_hint == ssk &&
 464                             mptcp_subflow_cleanup_rbuf(ssk))
 465                                 return;
 466                 }
 467         }
 468
 469         /* otherwise pick the first active subflow */
 470         mptcp_for_each_subflow(msk, subflow)
 471                 if (mptcp_subflow_cleanup_rbuf(mptcp_subflow_tcp_sock(subflow)))
 472                         return;
 473 }
 474
 475 static bool mptcp_check_data_fin(struct sock *sk)
 476 {
 477         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
 478         u64 rcv_data_fin_seq;
 479         bool ret = false;
 480
 481         if (__mptcp_check_fallback(msk) || !msk->first)
 482                 return ret;
 483
 484         /* Need to ack a DATA_FIN received from a peer while this side
 485          * of the connection is in ESTABLISHED, FIN_WAIT1, or FIN_WAIT2.
 486          * msk->rcv_data_fin was set when parsing the incoming options
 487          * at the subflow level and the msk lock was not held, so this
 488          * is the first opportunity to act on the DATA_FIN and change
 489          * the msk state.
 490          *
 491          * If we are caught up to the sequence number of the incoming
 492          * DATA_FIN, send the DATA_ACK now and do state transition.  If
 493          * not caught up, do nothing and let the recv code send DATA_ACK
 494          * when catching up.
 495          */
 496
 497         if (mptcp_pending_data_fin(sk, &rcv_data_fin_seq)) {
 498                 WRITE_ONCE(msk->ack_seq, msk->ack_seq + 1);
 499                 WRITE_ONCE(msk->rcv_data_fin, 0);
 500
 501                 sk->sk_shutdown |= RCV_SHUTDOWN;
 502                 smp_mb__before_atomic(); /* SHUTDOWN must be visible first */
 503                 set_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags);
 504
 505                 switch (sk->sk_state) {
 506                 case TCP_ESTABLISHED:
 507                         inet_sk_state_store(sk, TCP_CLOSE_WAIT);
 508                         break;
 509                 case TCP_FIN_WAIT1:
 510                         inet_sk_state_store(sk, TCP_CLOSING);
 511                         break;
 512                 case TCP_FIN_WAIT2:
 513                         inet_sk_state_store(sk, TCP_CLOSE);
 514                         break;
 515                 default:
 516                         /* Other states not expected */
 517                         WARN_ON_ONCE(1);
 518                         break;
 519                 }
 520
 521                 ret = true;
 522                 mptcp_set_timeout(sk, NULL);
 523                 mptcp_send_ack(msk);
 524                 mptcp_close_wake_up(sk);
 525         }
 526         return ret;
 527 }
 528
 529 static bool __mptcp_move_skbs_from_subflow(struct mptcp_sock *msk,
 530                                            struct sock *ssk,
 531                                            unsigned int *bytes)
 532 {
 533         struct mptcp_subflow_context *subflow = mptcp_subflow_ctx(ssk);
 534         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
 535         unsigned int moved = 0;
 536         bool more_data_avail;
 537         struct tcp_sock *tp;
 538         bool done = false;
 539         int sk_rbuf;
 540
 541         sk_rbuf = READ_ONCE(sk->sk_rcvbuf);
 542
 543         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
 544                 int ssk_rbuf = READ_ONCE(ssk->sk_rcvbuf);
 545
 546                 if (unlikely(ssk_rbuf > sk_rbuf)) {
 547                         WRITE_ONCE(sk->sk_rcvbuf, ssk_rbuf);
 548                         sk_rbuf = ssk_rbuf;
 549                 }
 550         }
 551
 552         pr_debug("msk=%p ssk=%p", msk, ssk);
 553         tp = tcp_sk(ssk);
 554         do {
 555                 u32 map_remaining, offset;
 556                 u32 seq = tp->copied_seq;
 557                 struct sk_buff *skb;
 558                 bool fin;
 559
 560                 /* try to move as much data as available */
 561                 map_remaining = subflow->map_data_len -
 562                                 mptcp_subflow_get_map_offset(subflow);
 563
 564                 skb = skb_peek(&ssk->sk_receive_queue);
 565                 if (!skb) {
 566                         /* if no data is found, a racing workqueue/recvmsg
 567                          * already processed the new data, stop here or we
 568                          * can enter an infinite loop
 569                          */
 570                         if (!moved)
 571                                 done = true;
 572                         break;
 573                 }
 574
 575                 if (__mptcp_check_fallback(msk)) {
 576                         /* if we are running under the workqueue, TCP could have
 577                          * collapsed skbs between dummy map creation and now
 578                          * be sure to adjust the size
 579                          */
 580                         map_remaining = skb->len;
 581                         subflow->map_data_len = skb->len;
 582                 }
 583
 584                 offset = seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
 585                 fin = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN;
 586                 if (fin) {
 587                         done = true;
 588                         seq++;
 589                 }
 590
 591                 if (offset < skb->len) {
 592                         size_t len = skb->len - offset;
 593
 594                         if (tp->urg_data)
 595                                 done = true;
 596
 597                         if (__mptcp_move_skb(msk, ssk, skb, offset, len))
 598                                 moved += len;
 599                         seq += len;
 600
 601                         if (WARN_ON_ONCE(map_remaining < len))
 602                                 break;
 603                 } else {
 604                         WARN_ON_ONCE(!fin);
 605                         sk_eat_skb(ssk, skb);
 606                         done = true;
 607                 }
 608
 609                 WRITE_ONCE(tp->copied_seq, seq);
 610                 more_data_avail = mptcp_subflow_data_available(ssk);
 611
 612                 if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk_rbuf) {
 613                         done = true;
 614                         break;
 615                 }
 616         } while (more_data_avail);
 617         msk->ack_hint = ssk;
 618
 619         *bytes += moved;
 620         return done;
 621 }
 622
 623 static bool mptcp_ofo_queue(struct mptcp_sock *msk)
 624 {
 625         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
 626         struct sk_buff *skb, *tail;
 627         bool moved = false;
 628         struct rb_node *p;
 629         u64 end_seq;
 630
 631         p = rb_first(&msk->out_of_order_queue);
 632         pr_debug("msk=%p empty=%d", msk, RB_EMPTY_ROOT(&msk->out_of_order_queue));
 633         while (p) {
 634                 skb = rb_to_skb(p);
 635                 if (after64(MPTCP_SKB_CB(skb)->map_seq, msk->ack_seq))
 636                         break;
 637
 638                 p = rb_next(p);
 639                 rb_erase(&skb->rbnode, &msk->out_of_order_queue);
 640
 641                 if (unlikely(!after64(MPTCP_SKB_CB(skb)->end_seq,
 642                                       msk->ack_seq))) {
 643                         mptcp_drop(sk, skb);
 644                         MPTCP_INC_STATS(sock_net(sk), MPTCP_MIB_DUPDATA);
 645                         continue;
 646                 }
 647
 648                 end_seq = MPTCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
 649                 tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
 650                 if (!tail || !mptcp_ooo_try_coalesce(msk, tail, skb)) {
 651                         int delta = msk->ack_seq - MPTCP_SKB_CB(skb)->map_seq;
 652
 653                         /* skip overlapping data, if any */
 654                         pr_debug("uncoalesced seq=%llx ack seq=%llx delta=%d",
 655                                  MPTCP_SKB_CB(skb)->map_seq, msk->ack_seq,
 656                                  delta);
 657                         MPTCP_SKB_CB(skb)->offset += delta;
 658                         __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
 659                 }
 660                 msk->ack_seq = end_seq;
 661                 moved = true;
 662         }
 663         return moved;
 664 }
 665
 666 /* In most cases we will be able to lock the mptcp socket.  If its already
 667  * owned, we need to defer to the work queue to avoid ABBA deadlock.
 668  */
 669 static bool move_skbs_to_msk(struct mptcp_sock *msk, struct sock *ssk)
 670 {
 671         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
 672         unsigned int moved = 0;
 673
 674         if (READ_ONCE(sk->sk_lock.owned))
 675                 return false;
 676
 677         if (unlikely(!spin_trylock_bh(&sk->sk_lock.slock)))
 678                 return false;
 679
 680         /* must re-check after taking the lock */
 681         if (!READ_ONCE(sk->sk_lock.owned)) {
 682                 __mptcp_move_skbs_from_subflow(msk, ssk, &moved);
 683                 mptcp_ofo_queue(msk);
 684
 685                 /* If the moves have caught up with the DATA_FIN sequence number
 686                  * it's time to ack the DATA_FIN and change socket state, but
 687                  * this is not a good place to change state. Let the workqueue
 688                  * do it.
 689                  */
 690                 if (mptcp_pending_data_fin(sk, NULL))
 691                         mptcp_schedule_work(sk);
 692         }
 693
 694         spin_unlock_bh(&sk->sk_lock.slock);
 695
 696         return moved > 0;
 697 }
 698
 699 void mptcp_data_ready(struct sock *sk, struct sock *ssk)
 700 {
 701         struct mptcp_subflow_context *subflow = mptcp_subflow_ctx(ssk);
 702         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
 703         int sk_rbuf, ssk_rbuf;
 704         bool wake;
 705
 706         /* move_skbs_to_msk below can legitly clear the data_avail flag,
 707          * but we will need later to properly woke the reader, cache its
 708          * value
 709          */
 710         wake = subflow->data_avail == MPTCP_SUBFLOW_DATA_AVAIL;
 711         if (wake)
 712                 set_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags);
 713
 714         ssk_rbuf = READ_ONCE(ssk->sk_rcvbuf);
 715         sk_rbuf = READ_ONCE(sk->sk_rcvbuf);
 716         if (unlikely(ssk_rbuf > sk_rbuf))
 717                 sk_rbuf = ssk_rbuf;
 718
 719         /* over limit? can't append more skbs to msk */
 720         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk_rbuf)
 721                 goto wake;
 722
 723         move_skbs_to_msk(msk, ssk);
 724
 725 wake:
 726         if (wake)
 727                 sk->sk_data_ready(sk);
 728 }
 729
 730 void __mptcp_flush_join_list(struct mptcp_sock *msk)
 731 {
 732         if (likely(list_empty(&msk->join_list)))
 733                 return;
 734
 735         spin_lock_bh(&msk->join_list_lock);
 736         list_splice_tail_init(&msk->join_list, &msk->conn_list);
 737         spin_unlock_bh(&msk->join_list_lock);
 738 }
 739
 740 static bool mptcp_timer_pending(struct sock *sk)
 741 {
 742         return timer_pending(&inet_csk(sk)->icsk_retransmit_timer);
 743 }
 744
 745 static void mptcp_reset_timer(struct sock *sk)
 746 {
 747         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
 748         unsigned long tout;
 749
 750         /* prevent rescheduling on close */
 751         if (unlikely(inet_sk_state_load(sk) == TCP_CLOSE))
 752                 return;
 753
 754         /* should never be called with mptcp level timer cleared */
 755         tout = READ_ONCE(mptcp_sk(sk)->timer_ival);
 756         if (WARN_ON_ONCE(!tout))
 757                 tout = TCP_RTO_MIN;
 758         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_retransmit_timer, jiffies + tout);
 759 }
 760
 761 bool mptcp_schedule_work(struct sock *sk)
 762 {
 763         if (inet_sk_state_load(sk) != TCP_CLOSE &&
 764             schedule_work(&mptcp_sk(sk)->work)) {
 765                 /* each subflow already holds a reference to the sk, and the
 766                  * workqueue is invoked by a subflow, so sk can't go away here.
 767                  */
 768                 sock_hold(sk);
 769                 return true;
 770         }
 771         return false;
 772 }
 773
 774 void mptcp_data_acked(struct sock *sk)
 775 {
 776         mptcp_reset_timer(sk);
 777
 778         if ((test_bit(MPTCP_NOSPACE, &mptcp_sk(sk)->flags) ||
 779              mptcp_send_head(sk) ||
 780              (inet_sk_state_load(sk) != TCP_ESTABLISHED)))
 781                 mptcp_schedule_work(sk);
 782 }
 783
 784 void mptcp_subflow_eof(struct sock *sk)
 785 {
 786         if (!test_and_set_bit(MPTCP_WORK_EOF, &mptcp_sk(sk)->flags))
 787                 mptcp_schedule_work(sk);
 788 }
 789
 790 static void mptcp_check_for_eof(struct mptcp_sock *msk)
 791 {
 792         struct mptcp_subflow_context *subflow;
 793         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
 794         int receivers = 0;
 795
 796         mptcp_for_each_subflow(msk, subflow)
 797                 receivers += !subflow->rx_eof;
 798         if (receivers)
 799                 return;
 800
 801         if (!(sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN)) {
 802                 /* hopefully temporary hack: propagate shutdown status
 803                  * to msk, when all subflows agree on it
 804                  */
 805                 sk->sk_shutdown |= RCV_SHUTDOWN;
 806
 807                 smp_mb__before_atomic(); /* SHUTDOWN must be visible first */
 808                 set_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags);
 809                 sk->sk_data_ready(sk);
 810         }
 811
 812         switch (sk->sk_state) {
 813         case TCP_ESTABLISHED:
 814                 inet_sk_state_store(sk, TCP_CLOSE_WAIT);
 815                 break;
 816         case TCP_FIN_WAIT1:
 817                 inet_sk_state_store(sk, TCP_CLOSING);
 818                 break;
 819         case TCP_FIN_WAIT2:
 820                 inet_sk_state_store(sk, TCP_CLOSE);
 821                 break;
 822         default:
 823                 return;
 824         }
 825         mptcp_close_wake_up(sk);
 826 }
 827
 828 static bool mptcp_ext_cache_refill(struct mptcp_sock *msk)
 829 {
 830         const struct sock *sk = (const struct sock *)msk;
 831
 832         if (!msk->cached_ext)
 833                 msk->cached_ext = __skb_ext_alloc(sk->sk_allocation);
 834
 835         return !!msk->cached_ext;
 836 }
 837
 838 static struct sock *mptcp_subflow_recv_lookup(const struct mptcp_sock *msk)
 839 {
 840         struct mptcp_subflow_context *subflow;
 841         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
 842
 843         sock_owned_by_me(sk);
 844
 845         mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
 846                 if (subflow->data_avail)
 847                         return mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
 848         }
 849
 850         return NULL;
 851 }
 852
 853 static bool mptcp_skb_can_collapse_to(u64 write_seq,
 854                                       const struct sk_buff *skb,
 855                                       const struct mptcp_ext *mpext)
 856 {
 857         if (!tcp_skb_can_collapse_to(skb))
 858                 return false;
 859
 860         /* can collapse only if MPTCP level sequence is in order and this
 861          * mapping has not been xmitted yet
 862          */
 863         return mpext && mpext->data_seq + mpext->data_len == write_seq &&
 864                !mpext->frozen;
 865 }
 866
 867 static bool mptcp_frag_can_collapse_to(const struct mptcp_sock *msk,
 868                                        const struct page_frag *pfrag,
 869                                        const struct mptcp_data_frag *df)
 870 {
 871         return df && pfrag->page == df->page &&
 872                 pfrag->size - pfrag->offset > 0 &&
 873                 df->data_seq + df->data_len == msk->write_seq;
 874 }
 875
 876 static void dfrag_uncharge(struct sock *sk, int len)
 877 {
 878         sk_mem_uncharge(sk, len);
 879         sk_wmem_queued_add(sk, -len);
 880 }
 881
 882 static void dfrag_clear(struct sock *sk, struct mptcp_data_frag *dfrag)
 883 {
 884         int len = dfrag->data_len + dfrag->overhead;
 885
 886         list_del(&dfrag->list);
 887         dfrag_uncharge(sk, len);
 888         put_page(dfrag->page);
 889 }
 890
 891 static void mptcp_clean_una(struct sock *sk)
 892 {
 893         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
 894         struct mptcp_data_frag *dtmp, *dfrag;
 895         bool cleaned = false;
 896         u64 snd_una;
 897
 898         /* on fallback we just need to ignore snd_una, as this is really
 899          * plain TCP
 900          */
 901         if (__mptcp_check_fallback(msk))
 902                 atomic64_set(&msk->snd_una, msk->snd_nxt);
 903
 904         snd_una = atomic64_read(&msk->snd_una);
 905
 906         list_for_each_entry_safe(dfrag, dtmp, &msk->rtx_queue, list) {
 907                 if (after64(dfrag->data_seq + dfrag->data_len, snd_una))
 908                         break;
 909
 910                 if (WARN_ON_ONCE(dfrag == msk->first_pending))
 911                         break;
 912                 dfrag_clear(sk, dfrag);
 913                 cleaned = true;
 914         }
 915
 916         dfrag = mptcp_rtx_head(sk);
 917         if (dfrag && after64(snd_una, dfrag->data_seq)) {
 918                 u64 delta = snd_una - dfrag->data_seq;
 919
 920                 if (WARN_ON_ONCE(delta > dfrag->already_sent))
 921                         goto out;
 922
 923                 dfrag->data_seq += delta;
 924                 dfrag->offset += delta;
 925                 dfrag->data_len -= delta;
 926                 dfrag->already_sent -= delta;
 927
 928                 dfrag_uncharge(sk, delta);
 929                 cleaned = true;
 930         }
 931
 932 out:
 933         if (cleaned)
 934                 sk_mem_reclaim_partial(sk);
 935 }
 936
 937 static void mptcp_clean_una_wakeup(struct sock *sk)
 938 {
 939         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
 940
 941         mptcp_clean_una(sk);
 942
 943         /* Only wake up writers if a subflow is ready */
 944         if (sk_stream_is_writeable(sk)) {
 945                 clear_bit(MPTCP_NOSPACE, &msk->flags);
 946                 sk_stream_write_space(sk);
 947         }
 948 }
 949
 950 /* ensure we get enough memory for the frag hdr, beyond some minimal amount of
 951  * data
 952  */
 953 static bool mptcp_page_frag_refill(struct sock *sk, struct page_frag *pfrag)
 954 {
 955         struct mptcp_subflow_context *subflow;
 956         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
 957         bool first = true;
 958
 959         if (likely(skb_page_frag_refill(32U + sizeof(struct mptcp_data_frag),
 960                                         pfrag, sk->sk_allocation)))
 961                 return true;
 962
 963         sk_stream_moderate_sndbuf(sk);
 964         mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
 965                 struct sock *ssk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
 966
 967                 if (first)
 968                         tcp_enter_memory_pressure(ssk);
 969                 sk_stream_moderate_sndbuf(ssk);
 970                 first = false;
 971         }
 972         return false;
 973 }
 974
 975 static struct mptcp_data_frag *
 976 mptcp_carve_data_frag(const struct mptcp_sock *msk, struct page_frag *pfrag,
 977                       int orig_offset)
 978 {
 979         int offset = ALIGN(orig_offset, sizeof(long));
 980         struct mptcp_data_frag *dfrag;
 981
 982         dfrag = (struct mptcp_data_frag *)(page_to_virt(pfrag->page) + offset);
 983         dfrag->data_len = 0;
 984         dfrag->data_seq = msk->write_seq;
 985         dfrag->overhead = offset - orig_offset + sizeof(struct mptcp_data_frag);
 986         dfrag->offset = offset + sizeof(struct mptcp_data_frag);
 987         dfrag->already_sent = 0;
 988         dfrag->page = pfrag->page;
 989
 990         return dfrag;
 991 }
 992
 993 struct mptcp_sendmsg_info {
 994         int mss_now;
 995         int size_goal;
 996         u16 limit;
 997         u16 sent;
 998         unsigned int flags;
 999 };
1000
1001 static int mptcp_check_allowed_size(struct mptcp_sock *msk, u64 data_seq,
1002                                     int avail_size)
1003 {
1004         u64 window_end = mptcp_wnd_end(msk);
1005
1006         if (__mptcp_check_fallback(msk))
1007                 return avail_size;
1008
1009         if (!before64(data_seq + avail_size, window_end)) {
1010                 u64 allowed_size = window_end - data_seq;
1011
1012                 return min_t(unsigned int, allowed_size, avail_size);
1013         }
1014
1015         return avail_size;
1016 }
1017
1018 static int mptcp_sendmsg_frag(struct sock *sk, struct sock *ssk,
1019                               struct mptcp_data_frag *dfrag,
1020                               struct mptcp_sendmsg_info *info)
1021 {
1022         u64 data_seq = dfrag->data_seq + info->sent;
1023         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1024         bool zero_window_probe = false;
1025         struct mptcp_ext *mpext = NULL;
1026         struct sk_buff *skb, *tail;
1027         bool can_collapse = false;
1028         int avail_size;
1029         size_t ret;
1030
1031         pr_debug("msk=%p ssk=%p sending dfrag at seq=%lld len=%d already sent=%d",
1032                  msk, ssk, dfrag->data_seq, dfrag->data_len, info->sent);
1033
1034         /* compute send limit */
1035         info->mss_now = tcp_send_mss(ssk, &info->size_goal, info->flags);
1036         avail_size = info->size_goal;
1037         skb = tcp_write_queue_tail(ssk);
1038         if (skb) {
1039                 /* Limit the write to the size available in the
1040                  * current skb, if any, so that we create at most a new skb.
1041                  * Explicitly tells TCP internals to avoid collapsing on later
1042                  * queue management operation, to avoid breaking the ext <->
1043                  * SSN association set here
1044                  */
1045                 mpext = skb_ext_find(skb, SKB_EXT_MPTCP);
1046                 can_collapse = (info->size_goal - skb->len > 0) &&
1047                          mptcp_skb_can_collapse_to(data_seq, skb, mpext);
1048                 if (!can_collapse)
1049                         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 1;
1050                 else
1051                         avail_size = info->size_goal - skb->len;
1052         }
1053
1054         /* Zero window and all data acked? Probe. */
1055         avail_size = mptcp_check_allowed_size(msk, data_seq, avail_size);
1056         if (avail_size == 0) {
1057                 if (skb || atomic64_read(&msk->snd_una) != msk->snd_nxt)
1058                         return 0;
1059                 zero_window_probe = true;
1060                 data_seq = atomic64_read(&msk->snd_una) - 1;
1061                 avail_size = 1;
1062         }
1063
1064         if (WARN_ON_ONCE(info->sent > info->limit ||
1065                          info->limit > dfrag->data_len))
1066                 return 0;
1067
1068         ret = info->limit - info->sent;
1069         tail = tcp_build_frag(ssk, avail_size, info->flags, dfrag->page,
1070                               dfrag->offset + info->sent, &ret);
1071         if (!tail) {
1072                 tcp_remove_empty_skb(sk, tcp_write_queue_tail(ssk));
1073                 return -ENOMEM;
1074         }
1075
1076         /* if the tail skb is still the cached one, collapsing really happened.
1077          */
1078         if (skb == tail) {
1079                 WARN_ON_ONCE(!can_collapse);
1080                 mpext->data_len += ret;
1081                 WARN_ON_ONCE(zero_window_probe);
1082                 goto out;
1083         }
1084
1085         mpext = __skb_ext_set(tail, SKB_EXT_MPTCP, msk->cached_ext);
1086         msk->cached_ext = NULL;
1087
1088         memset(mpext, 0, sizeof(*mpext));
1089         mpext->data_seq = data_seq;
1090         mpext->subflow_seq = mptcp_subflow_ctx(ssk)->rel_write_seq;
1091         mpext->data_len = ret;
1092         mpext->use_map = 1;
1093         mpext->dsn64 = 1;
1094
1095         pr_debug("data_seq=%llu subflow_seq=%u data_len=%u dsn64=%d",
1096                  mpext->data_seq, mpext->subflow_seq, mpext->data_len,
1097                  mpext->dsn64);
1098
1099         if (zero_window_probe) {
1100                 mptcp_subflow_ctx(ssk)->rel_write_seq += ret;
1101                 mpext->frozen = 1;
1102                 ret = 0;
1103                 tcp_push_pending_frames(ssk);
1104         }
1105 out:
1106         mptcp_subflow_ctx(ssk)->rel_write_seq += ret;
1107         return ret;
1108 }
1109
1110 static void mptcp_nospace(struct mptcp_sock *msk)
1111 {
1112         struct mptcp_subflow_context *subflow;
1113
1114         set_bit(MPTCP_NOSPACE, &msk->flags);
1115         smp_mb__after_atomic(); /* msk->flags is changed by write_space cb */
1116
1117         mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
1118                 struct sock *ssk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
1119                 bool ssk_writeable = sk_stream_is_writeable(ssk);
1120                 struct socket *sock = READ_ONCE(ssk->sk_socket);
1121
1122                 if (ssk_writeable || !sock)
1123                         continue;
1124
1125                 /* enables ssk->write_space() callbacks */
1126                 set_bit(SOCK_NOSPACE, &sock->flags);
1127         }
1128
1129         /* mptcp_data_acked() could run just before we set the NOSPACE bit,
1130          * so explicitly check for snd_una value
1131          */
1132         mptcp_clean_una((struct sock *)msk);
1133 }
1134
1135 #define MPTCP_SEND_BURST_SIZE           ((1 << 16) - \
1136                                          sizeof(struct tcphdr) - \
1137                                          MAX_TCP_OPTION_SPACE - \
1138                                          sizeof(struct ipv6hdr) - \
1139                                          sizeof(struct frag_hdr))
1140
1141 struct subflow_send_info {
1142         struct sock *ssk;
1143         u64 ratio;
1144 };
1145
1146 static struct sock *mptcp_subflow_get_send(struct mptcp_sock *msk,
1147                                            u32 *sndbuf)
1148 {
1149         struct subflow_send_info send_info[2];
1150         struct mptcp_subflow_context *subflow;
1151         int i, nr_active = 0;
1152         struct sock *ssk;
1153         u64 ratio;
1154         u32 pace;
1155
1156         sock_owned_by_me((struct sock *)msk);
1157
1158         *sndbuf = 0;
1159         if (!mptcp_ext_cache_refill(msk))
1160                 return NULL;
1161
1162         if (__mptcp_check_fallback(msk)) {
1163                 if (!msk->first)
1164                         return NULL;
1165                 *sndbuf = msk->first->sk_sndbuf;
1166                 return sk_stream_memory_free(msk->first) ? msk->first : NULL;
1167         }
1168
1169         /* re-use last subflow, if the burst allow that */
1170         if (msk->last_snd && msk->snd_burst > 0 &&
1171             sk_stream_memory_free(msk->last_snd) &&
1172             mptcp_subflow_active(mptcp_subflow_ctx(msk->last_snd))) {
1173                 mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
1174                         ssk =  mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
1175                         *sndbuf = max(tcp_sk(ssk)->snd_wnd, *sndbuf);
1176                 }
1177                 return msk->last_snd;
1178         }
1179
1180         /* pick the subflow with the lower wmem/wspace ratio */
1181         for (i = 0; i < 2; ++i) {
1182                 send_info[i].ssk = NULL;
1183                 send_info[i].ratio = -1;
1184         }
1185         mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
1186                 ssk =  mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
1187                 if (!mptcp_subflow_active(subflow))
1188                         continue;
1189
1190                 nr_active += !subflow->backup;
1191                 *sndbuf = max(tcp_sk(ssk)->snd_wnd, *sndbuf);
1192                 if (!sk_stream_memory_free(subflow->tcp_sock))
1193                         continue;
1194
1195                 pace = READ_ONCE(ssk->sk_pacing_rate);
1196                 if (!pace)
1197                         continue;
1198
1199                 ratio = div_u64((u64)READ_ONCE(ssk->sk_wmem_queued) << 32,
1200                                 pace);
1201                 if (ratio < send_info[subflow->backup].ratio) {
1202                         send_info[subflow->backup].ssk = ssk;
1203                         send_info[subflow->backup].ratio = ratio;
1204                 }
1205         }
1206
1207         pr_debug("msk=%p nr_active=%d ssk=%p:%lld backup=%p:%lld",
1208                  msk, nr_active, send_info[0].ssk, send_info[0].ratio,
1209                  send_info[1].ssk, send_info[1].ratio);
1210
1211         /* pick the best backup if no other subflow is active */
1212         if (!nr_active)
1213                 send_info[0].ssk = send_info[1].ssk;
1214
1215         if (send_info[0].ssk) {
1216                 msk->last_snd = send_info[0].ssk;
1217                 msk->snd_burst = min_t(int, MPTCP_SEND_BURST_SIZE,
1218                                        sk_stream_wspace(msk->last_snd));
1219                 return msk->last_snd;
1220         }
1221         return NULL;
1222 }
1223
1224 static void mptcp_push_release(struct sock *sk, struct sock *ssk,
1225                                struct mptcp_sendmsg_info *info)
1226 {
1227         mptcp_set_timeout(sk, ssk);
1228         tcp_push(ssk, 0, info->mss_now, tcp_sk(ssk)->nonagle, info->size_goal);
1229         release_sock(ssk);
1230 }
1231
1232 static void mptcp_push_pending(struct sock *sk, unsigned int flags)
1233 {
1234         struct sock *prev_ssk = NULL, *ssk = NULL;
1235         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1236         struct mptcp_sendmsg_info info = {
1237                                 .flags = flags,
1238         };
1239         struct mptcp_data_frag *dfrag;
1240         int len, copied = 0;
1241         u32 sndbuf;
1242
1243         while ((dfrag = mptcp_send_head(sk))) {
1244                 info.sent = dfrag->already_sent;
1245                 info.limit = dfrag->data_len;
1246                 len = dfrag->data_len - dfrag->already_sent;
1247                 while (len > 0) {
1248                         int ret = 0;
1249
1250                         prev_ssk = ssk;
1251                         __mptcp_flush_join_list(msk);
1252                         ssk = mptcp_subflow_get_send(msk, &sndbuf);
1253
1254                         /* do auto tuning */
1255                         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK) &&
1256                             sndbuf > READ_ONCE(sk->sk_sndbuf))
1257                                 WRITE_ONCE(sk->sk_sndbuf, sndbuf);
1258
1259                         /* try to keep the subflow socket lock across
1260                          * consecutive xmit on the same socket
1261                          */
1262                         if (ssk != prev_ssk && prev_ssk)
1263                                 mptcp_push_release(sk, prev_ssk, &info);
1264                         if (!ssk)
1265                                 goto out;
1266
1267                         if (ssk != prev_ssk || !prev_ssk)
1268                                 lock_sock(ssk);
1269
1270                         ret = mptcp_sendmsg_frag(sk, ssk, dfrag, &info);
1271                         if (ret <= 0) {
1272                                 mptcp_push_release(sk, ssk, &info);
1273                                 goto out;
1274                         }
1275
1276                         info.sent += ret;
1277                         dfrag->already_sent += ret;
1278                         msk->snd_nxt += ret;
1279                         msk->snd_burst -= ret;
1280                         copied += ret;
1281                         len -= ret;
1282                 }
1283                 WRITE_ONCE(msk->first_pending, mptcp_send_next(sk));
1284         }
1285
1286         /* at this point we held the socket lock for the last subflow we used */
1287         if (ssk)
1288                 mptcp_push_release(sk, ssk, &info);
1289
1290 out:
1291         if (copied) {
1292                 /* start the timer, if it's not pending */
1293                 if (!mptcp_timer_pending(sk))
1294                         mptcp_reset_timer(sk);
1295                 __mptcp_check_send_data_fin(sk);
1296         }
1297 }
1298
1299 static int mptcp_sendmsg(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t len)
1300 {
1301         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1302         struct page_frag *pfrag;
1303         size_t copied = 0;
1304         int ret = 0;
1305         long timeo;
1306
1307         if (msg->msg_flags & ~(MSG_MORE | MSG_DONTWAIT | MSG_NOSIGNAL))
1308                 return -EOPNOTSUPP;
1309
1310         lock_sock(sk);
1311
1312         timeo = sock_sndtimeo(sk, msg->msg_flags & MSG_DONTWAIT);
1313
1314         if ((1 << sk->sk_state) & ~(TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT)) {
1315                 ret = sk_stream_wait_connect(sk, &timeo);
1316                 if (ret)
1317                         goto out;
1318         }
1319
1320         pfrag = sk_page_frag(sk);
1321         mptcp_clean_una(sk);
1322
1323         while (msg_data_left(msg)) {
1324                 struct mptcp_data_frag *dfrag;
1325                 int frag_truesize = 0;
1326                 bool dfrag_collapsed;
1327                 size_t psize, offset;
1328
1329                 if (sk->sk_err || (sk->sk_shutdown & SEND_SHUTDOWN)) {
1330                         ret = -EPIPE;
1331                         goto out;
1332                 }
1333
1334                 /* reuse tail pfrag, if possible, or carve a new one from the
1335                  * page allocator
1336                  */
1337                 dfrag = mptcp_pending_tail(sk);
1338                 dfrag_collapsed = mptcp_frag_can_collapse_to(msk, pfrag, dfrag);
1339                 if (!dfrag_collapsed) {
1340                         if (!sk_stream_memory_free(sk)) {
1341                                 mptcp_push_pending(sk, msg->msg_flags);
1342                                 if (!sk_stream_memory_free(sk))
1343                                         goto wait_for_memory;
1344                         }
1345                         if (!mptcp_page_frag_refill(sk, pfrag))
1346                                 goto wait_for_memory;
1347
1348                         dfrag = mptcp_carve_data_frag(msk, pfrag, pfrag->offset);
1349                         frag_truesize = dfrag->overhead;
1350                 }
1351
1352                 /* we do not bound vs wspace, to allow a single packet.
1353                  * memory accounting will prevent execessive memory usage
1354                  * anyway
1355                  */
1356                 offset = dfrag->offset + dfrag->data_len;
1357                 psize = pfrag->size - offset;
1358                 psize = min_t(size_t, psize, msg_data_left(msg));
1359                 if (!sk_wmem_schedule(sk, psize + frag_truesize))
1360                         goto wait_for_memory;
1361
1362                 if (copy_page_from_iter(dfrag->page, offset, psize,
1363                                         &msg->msg_iter) != psize) {
1364                         ret = -EFAULT;
1365                         goto out;
1366                 }
1367
1368                 /* data successfully copied into the write queue */
1369                 copied += psize;
1370                 dfrag->data_len += psize;
1371                 frag_truesize += psize;
1372                 pfrag->offset += frag_truesize;
1373                 WRITE_ONCE(msk->write_seq, msk->write_seq + psize);
1374
1375                 /* charge data on mptcp pending queue to the msk socket
1376                  * Note: we charge such data both to sk and ssk
1377                  */
1378                 sk_wmem_queued_add(sk, frag_truesize);
1379                 sk->sk_forward_alloc -= frag_truesize;
1380                 if (!dfrag_collapsed) {
1381                         get_page(dfrag->page);
1382                         list_add_tail(&dfrag->list, &msk->rtx_queue);
1383                         if (!msk->first_pending)
1384                                 WRITE_ONCE(msk->first_pending, dfrag);
1385                 }
1386                 pr_debug("msk=%p dfrag at seq=%lld len=%d sent=%d new=%d", msk,
1387                          dfrag->data_seq, dfrag->data_len, dfrag->already_sent,
1388                          !dfrag_collapsed);
1389
1390                 if (!mptcp_ext_cache_refill(msk))
1391                         goto wait_for_memory;
1392                 continue;
1393
1394 wait_for_memory:
1395                 mptcp_nospace(msk);
1396                 if (mptcp_timer_pending(sk))
1397                         mptcp_reset_timer(sk);
1398                 ret = sk_stream_wait_memory(sk, &timeo);
1399                 if (ret)
1400                         goto out;
1401         }
1402
1403         if (copied)
1404                 mptcp_push_pending(sk, msg->msg_flags);
1405
1406 out:
1407         release_sock(sk);
1408         return copied ? : ret;
1409 }
1410
1411 static void mptcp_wait_data(struct sock *sk, long *timeo)
1412 {
1413         DEFINE_WAIT_FUNC(wait, woken_wake_function);
1414         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1415
1416         add_wait_queue(sk_sleep(sk), &wait);
1417         sk_set_bit(SOCKWQ_ASYNC_WAITDATA, sk);
1418
1419         sk_wait_event(sk, timeo,
1420                       test_and_clear_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags), &wait);
1421
1422         sk_clear_bit(SOCKWQ_ASYNC_WAITDATA, sk);
1423         remove_wait_queue(sk_sleep(sk), &wait);
1424 }
1425
1426 static int __mptcp_recvmsg_mskq(struct mptcp_sock *msk,
1427                                 struct msghdr *msg,
1428                                 size_t len)
1429 {
1430         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
1431         struct sk_buff *skb;
1432         int copied = 0;
1433
1434         while ((skb = skb_peek(&sk->sk_receive_queue)) != NULL) {
1435                 u32 offset = MPTCP_SKB_CB(skb)->offset;
1436                 u32 data_len = skb->len - offset;
1437                 u32 count = min_t(size_t, len - copied, data_len);
1438                 int err;
1439
1440                 err = skb_copy_datagram_msg(skb, offset, msg, count);
1441                 if (unlikely(err < 0)) {
1442                         if (!copied)
1443                                 return err;
1444                         break;
1445                 }
1446
1447                 copied += count;
1448
1449                 if (count < data_len) {
1450                         MPTCP_SKB_CB(skb)->offset += count;
1451                         break;
1452                 }
1453
1454                 __skb_unlink(skb, &sk->sk_receive_queue);
1455                 __kfree_skb(skb);
1456
1457                 if (copied >= len)
1458                         break;
1459         }
1460
1461         return copied;
1462 }
1463
1464 /* receive buffer autotuning.  See tcp_rcv_space_adjust for more information.
1465  *
1466  * Only difference: Use highest rtt estimate of the subflows in use.
1467  */
1468 static void mptcp_rcv_space_adjust(struct mptcp_sock *msk, int copied)
1469 {
1470         struct mptcp_subflow_context *subflow;
1471         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
1472         u32 time, advmss = 1;
1473         u64 rtt_us, mstamp;
1474
1475         sock_owned_by_me(sk);
1476
1477         if (copied <= 0)
1478                 return;
1479
1480         msk->rcvq_space.copied += copied;
1481
1482         mstamp = div_u64(tcp_clock_ns(), NSEC_PER_USEC);
1483         time = tcp_stamp_us_delta(mstamp, msk->rcvq_space.time);
1484
1485         rtt_us = msk->rcvq_space.rtt_us;
1486         if (rtt_us && time < (rtt_us >> 3))
1487                 return;
1488
1489         rtt_us = 0;
1490         mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
1491                 const struct tcp_sock *tp;
1492                 u64 sf_rtt_us;
1493                 u32 sf_advmss;
1494
1495                 tp = tcp_sk(mptcp_subflow_tcp_sock(subflow));
1496
1497                 sf_rtt_us = READ_ONCE(tp->rcv_rtt_est.rtt_us);
1498                 sf_advmss = READ_ONCE(tp->advmss);
1499
1500                 rtt_us = max(sf_rtt_us, rtt_us);
1501                 advmss = max(sf_advmss, advmss);
1502         }
1503
1504         msk->rcvq_space.rtt_us = rtt_us;
1505         if (time < (rtt_us >> 3) || rtt_us == 0)
1506                 return;
1507
1508         if (msk->rcvq_space.copied <= msk->rcvq_space.space)
1509                 goto new_measure;
1510
1511         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_moderate_rcvbuf &&
1512             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
1513                 int rcvmem, rcvbuf;
1514                 u64 rcvwin, grow;
1515
1516                 rcvwin = ((u64)msk->rcvq_space.copied << 1) + 16 * advmss;
1517
1518                 grow = rcvwin * (msk->rcvq_space.copied - msk->rcvq_space.space);
1519
1520                 do_div(grow, msk->rcvq_space.space);
1521                 rcvwin += (grow << 1);
1522
1523                 rcvmem = SKB_TRUESIZE(advmss + MAX_TCP_HEADER);
1524                 while (tcp_win_from_space(sk, rcvmem) < advmss)
1525                         rcvmem += 128;
1526
1527                 do_div(rcvwin, advmss);
1528                 rcvbuf = min_t(u64, rcvwin * rcvmem,
1529                                sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
1530
1531                 if (rcvbuf > sk->sk_rcvbuf) {
1532                         u32 window_clamp;
1533
1534                         window_clamp = tcp_win_from_space(sk, rcvbuf);
1535                         WRITE_ONCE(sk->sk_rcvbuf, rcvbuf);
1536
1537                         /* Make subflows follow along.  If we do not do this, we
1538                          * get drops at subflow level if skbs can't be moved to
1539                          * the mptcp rx queue fast enough (announced rcv_win can
1540                          * exceed ssk->sk_rcvbuf).
1541                          */
1542                         mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
1543                                 struct sock *ssk;
1544                                 bool slow;
1545
1546                                 ssk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
1547                                 slow = lock_sock_fast(ssk);
1548                                 WRITE_ONCE(ssk->sk_rcvbuf, rcvbuf);
1549                                 tcp_sk(ssk)->window_clamp = window_clamp;
1550                                 tcp_cleanup_rbuf(ssk, 1);
1551                                 unlock_sock_fast(ssk, slow);
1552                         }
1553                 }
1554         }
1555
1556         msk->rcvq_space.space = msk->rcvq_space.copied;
1557 new_measure:
1558         msk->rcvq_space.copied = 0;
1559         msk->rcvq_space.time = mstamp;
1560 }
1561
1562 static bool __mptcp_move_skbs(struct mptcp_sock *msk, unsigned int rcv)
1563 {
1564         unsigned int moved = 0;
1565         bool done;
1566
1567         /* avoid looping forever below on racing close */
1568         if (((struct sock *)msk)->sk_state == TCP_CLOSE)
1569                 return false;
1570
1571         __mptcp_flush_join_list(msk);
1572         do {
1573                 struct sock *ssk = mptcp_subflow_recv_lookup(msk);
1574                 bool slowpath;
1575
1576                 if (!ssk)
1577                         break;
1578
1579                 slowpath = lock_sock_fast(ssk);
1580                 done = __mptcp_move_skbs_from_subflow(msk, ssk, &moved);
1581                 if (moved && rcv) {
1582                         WRITE_ONCE(msk->rmem_pending, min(rcv, moved));
1583                         tcp_cleanup_rbuf(ssk, 1);
1584                         WRITE_ONCE(msk->rmem_pending, 0);
1585                 }
1586                 unlock_sock_fast(ssk, slowpath);
1587         } while (!done);
1588
1589         if (mptcp_ofo_queue(msk) || moved > 0) {
1590                 mptcp_check_data_fin((struct sock *)msk);
1591                 return true;
1592         }
1593         return false;
1594 }
1595
1596 static int mptcp_recvmsg(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t len,
1597                          int nonblock, int flags, int *addr_len)
1598 {
1599         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1600         int copied = 0;
1601         int target;
1602         long timeo;
1603
1604         if (msg->msg_flags & ~(MSG_WAITALL | MSG_DONTWAIT))
1605                 return -EOPNOTSUPP;
1606
1607         lock_sock(sk);
1608         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_LISTEN)) {
1609                 copied = -ENOTCONN;
1610                 goto out_err;
1611         }
1612
1613         timeo = sock_rcvtimeo(sk, nonblock);
1614
1615         len = min_t(size_t, len, INT_MAX);
1616         target = sock_rcvlowat(sk, flags & MSG_WAITALL, len);
1617         __mptcp_flush_join_list(msk);
1618
1619         for (;;) {
1620                 int bytes_read, old_space;
1621
1622                 bytes_read = __mptcp_recvmsg_mskq(msk, msg, len - copied);
1623                 if (unlikely(bytes_read < 0)) {
1624                         if (!copied)
1625                                 copied = bytes_read;
1626                         goto out_err;
1627                 }
1628
1629                 copied += bytes_read;
1630
1631                 if (skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue) &&
1632                     __mptcp_move_skbs(msk, len - copied))
1633                         continue;
1634
1635                 /* be sure to advertise window change */
1636                 old_space = READ_ONCE(msk->old_wspace);
1637                 if ((tcp_space(sk) - old_space) >= old_space)
1638                         mptcp_cleanup_rbuf(msk);
1639
1640                 /* only the master socket status is relevant here. The exit
1641                  * conditions mirror closely tcp_recvmsg()
1642                  */
1643                 if (copied >= target)
1644                         break;
1645
1646                 if (copied) {
1647                         if (sk->sk_err ||
1648                             sk->sk_state == TCP_CLOSE ||
1649                             (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN) ||
1650                             !timeo ||
1651                             signal_pending(current))
1652                                 break;
1653                 } else {
1654                         if (sk->sk_err) {
1655                                 copied = sock_error(sk);
1656                                 break;
1657                         }
1658
1659                         if (test_and_clear_bit(MPTCP_WORK_EOF, &msk->flags))
1660                                 mptcp_check_for_eof(msk);
1661
1662                         if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN)
1663                                 break;
1664
1665                         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE) {
1666                                 copied = -ENOTCONN;
1667                                 break;
1668                         }
1669
1670                         if (!timeo) {
1671                                 copied = -EAGAIN;
1672                                 break;
1673                         }
1674
1675                         if (signal_pending(current)) {
1676                                 copied = sock_intr_errno(timeo);
1677                                 break;
1678                         }
1679                 }
1680
1681                 pr_debug("block timeout %ld", timeo);
1682                 mptcp_wait_data(sk, &timeo);
1683         }
1684
1685         if (skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue)) {
1686                 /* entire backlog drained, clear DATA_READY. */
1687                 clear_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags);
1688
1689                 /* .. race-breaker: ssk might have gotten new data
1690                  * after last __mptcp_move_skbs() returned false.
1691                  */
1692                 if (unlikely(__mptcp_move_skbs(msk, 0)))
1693                         set_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags);
1694         } else if (unlikely(!test_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags))) {
1695                 /* data to read but mptcp_wait_data() cleared DATA_READY */
1696                 set_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags);
1697         }
1698 out_err:
1699         pr_debug("msk=%p data_ready=%d rx queue empty=%d copied=%d",
1700                  msk, test_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags),
1701                  skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue), copied);
1702         mptcp_rcv_space_adjust(msk, copied);
1703
1704         release_sock(sk);
1705         return copied;
1706 }
1707
1708 static void mptcp_retransmit_handler(struct sock *sk)
1709 {
1710         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1711
1712         if (atomic64_read(&msk->snd_una) == READ_ONCE(msk->snd_nxt)) {
1713                 mptcp_stop_timer(sk);
1714         } else {
1715                 set_bit(MPTCP_WORK_RTX, &msk->flags);
1716                 mptcp_schedule_work(sk);
1717         }
1718 }
1719
1720 static void mptcp_retransmit_timer(struct timer_list *t)
1721 {
1722         struct inet_connection_sock *icsk = from_timer(icsk, t,
1723                                                        icsk_retransmit_timer);
1724         struct sock *sk = &icsk->icsk_inet.sk;
1725
1726         bh_lock_sock(sk);
1727         if (!sock_owned_by_user(sk)) {
1728                 mptcp_retransmit_handler(sk);
1729         } else {
1730                 /* delegate our work to tcp_release_cb() */
1731                 if (!test_and_set_bit(TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED,
1732                                       &sk->sk_tsq_flags))
1733                         sock_hold(sk);
1734         }
1735         bh_unlock_sock(sk);
1736         sock_put(sk);
1737 }
1738
1739 static void mptcp_timeout_timer(struct timer_list *t)
1740 {
1741         struct sock *sk = from_timer(sk, t, sk_timer);
1742
1743         mptcp_schedule_work(sk);
1744         sock_put(sk);
1745 }
1746
1747 /* Find an idle subflow.  Return NULL if there is unacked data at tcp
1748  * level.
1749  *
1750  * A backup subflow is returned only if that is the only kind available.
1751  */
1752 static struct sock *mptcp_subflow_get_retrans(const struct mptcp_sock *msk)
1753 {
1754         struct mptcp_subflow_context *subflow;
1755         struct sock *backup = NULL;
1756
1757         sock_owned_by_me((const struct sock *)msk);
1758
1759         if (__mptcp_check_fallback(msk))
1760                 return NULL;
1761
1762         mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
1763                 struct sock *ssk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
1764
1765                 if (!mptcp_subflow_active(subflow))
1766                         continue;
1767
1768                 /* still data outstanding at TCP level?  Don't retransmit. */
1769                 if (!tcp_write_queue_empty(ssk)) {
1770                         if (inet_csk(ssk)->icsk_ca_state >= TCP_CA_Loss)
1771                                 continue;
1772                         return NULL;
1773                 }
1774
1775                 if (subflow->backup) {
1776                         if (!backup)
1777                                 backup = ssk;
1778                         continue;
1779                 }
1780
1781                 return ssk;
1782         }
1783
1784         return backup;
1785 }
1786
1787 /* subflow sockets can be either outgoing (connect) or incoming
1788  * (accept).
1789  *
1790  * Outgoing subflows use in-kernel sockets.
1791  * Incoming subflows do not have their own 'struct socket' allocated,
1792  * so we need to use tcp_close() after detaching them from the mptcp
1793  * parent socket.
1794  */
1795 void __mptcp_close_ssk(struct sock *sk, struct sock *ssk,
1796                        struct mptcp_subflow_context *subflow)
1797 {
1798         bool dispose_socket = false;
1799         struct socket *sock;
1800
1801         list_del(&subflow->node);
1802
1803         lock_sock(ssk);
1804
1805         /* if we are invoked by the msk cleanup code, the subflow is
1806          * already orphaned
1807          */
1808         sock = ssk->sk_socket;
1809         if (sock) {
1810                 dispose_socket = sock != sk->sk_socket;
1811                 sock_orphan(ssk);
1812         }
1813
1814         /* if ssk hit tcp_done(), tcp_cleanup_ulp() cleared the related ops
1815          * the ssk has been already destroyed, we just need to release the
1816          * reference owned by msk;
1817          */
1818         if (!inet_csk(ssk)->icsk_ulp_ops) {
1819                 kfree_rcu(subflow, rcu);
1820         } else {
1821                 /* otherwise ask tcp do dispose of ssk and subflow ctx */
1822                 subflow->disposable = 1;
1823                 __tcp_close(ssk, 0);
1824
1825                 /* close acquired an extra ref */
1826                 __sock_put(ssk);
1827         }
1828         release_sock(ssk);
1829         if (dispose_socket)
1830                 iput(SOCK_INODE(sock));
1831
1832         sock_put(ssk);
1833 }
1834
1835 static unsigned int mptcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1836 {
1837         return 0;
1838 }
1839
1840 static void pm_work(struct mptcp_sock *msk)
1841 {
1842         struct mptcp_pm_data *pm = &msk->pm;
1843
1844         spin_lock_bh(&msk->pm.lock);
1845
1846         pr_debug("msk=%p status=%x", msk, pm->status);
1847         if (pm->status & BIT(MPTCP_PM_ADD_ADDR_RECEIVED)) {
1848                 pm->status &= ~BIT(MPTCP_PM_ADD_ADDR_RECEIVED);
1849                 mptcp_pm_nl_add_addr_received(msk);
1850         }
1851         if (pm->status & BIT(MPTCP_PM_ADD_ADDR_SEND_ACK)) {
1852                 pm->status &= ~BIT(MPTCP_PM_ADD_ADDR_SEND_ACK);
1853                 mptcp_pm_nl_add_addr_send_ack(msk);
1854         }
1855         if (pm->status & BIT(MPTCP_PM_RM_ADDR_RECEIVED)) {
1856                 pm->status &= ~BIT(MPTCP_PM_RM_ADDR_RECEIVED);
1857                 mptcp_pm_nl_rm_addr_received(msk);
1858         }
1859         if (pm->status & BIT(MPTCP_PM_ESTABLISHED)) {
1860                 pm->status &= ~BIT(MPTCP_PM_ESTABLISHED);
1861                 mptcp_pm_nl_fully_established(msk);
1862         }
1863         if (pm->status & BIT(MPTCP_PM_SUBFLOW_ESTABLISHED)) {
1864                 pm->status &= ~BIT(MPTCP_PM_SUBFLOW_ESTABLISHED);
1865                 mptcp_pm_nl_subflow_established(msk);
1866         }
1867
1868         spin_unlock_bh(&msk->pm.lock);
1869 }
1870
1871 static void __mptcp_close_subflow(struct mptcp_sock *msk)
1872 {
1873         struct mptcp_subflow_context *subflow, *tmp;
1874
1875         list_for_each_entry_safe(subflow, tmp, &msk->conn_list, node) {
1876                 struct sock *ssk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
1877
1878                 if (inet_sk_state_load(ssk) != TCP_CLOSE)
1879                         continue;
1880
1881                 __mptcp_close_ssk((struct sock *)msk, ssk, subflow);
1882         }
1883 }
1884
1885 static bool mptcp_check_close_timeout(const struct sock *sk)
1886 {
1887         s32 delta = tcp_jiffies32 - inet_csk(sk)->icsk_mtup.probe_timestamp;
1888         struct mptcp_subflow_context *subflow;
1889
1890         if (delta >= TCP_TIMEWAIT_LEN)
1891                 return true;
1892
1893         /* if all subflows are in closed status don't bother with additional
1894          * timeout
1895          */
1896         mptcp_for_each_subflow(mptcp_sk(sk), subflow) {
1897                 if (inet_sk_state_load(mptcp_subflow_tcp_sock(subflow)) !=
1898                     TCP_CLOSE)
1899                         return false;
1900         }
1901         return true;
1902 }
1903
1904 static void mptcp_worker(struct work_struct *work)
1905 {
1906         struct mptcp_sock *msk = container_of(work, struct mptcp_sock, work);
1907         struct sock *ssk, *sk = &msk->sk.icsk_inet.sk;
1908         struct mptcp_sendmsg_info info = {};
1909         struct mptcp_data_frag *dfrag;
1910         size_t copied = 0;
1911         int state, ret;
1912
1913         lock_sock(sk);
1914         state = sk->sk_state;
1915         if (unlikely(state == TCP_CLOSE))
1916                 goto unlock;
1917
1918         mptcp_clean_una_wakeup(sk);
1919         mptcp_check_data_fin_ack(sk);
1920         __mptcp_flush_join_list(msk);
1921         if (test_and_clear_bit(MPTCP_WORK_CLOSE_SUBFLOW, &msk->flags))
1922                 __mptcp_close_subflow(msk);
1923
1924         if (mptcp_send_head(sk))
1925                 mptcp_push_pending(sk, 0);
1926
1927         if (msk->pm.status)
1928                 pm_work(msk);
1929
1930         if (test_and_clear_bit(MPTCP_WORK_EOF, &msk->flags))
1931                 mptcp_check_for_eof(msk);
1932
1933         mptcp_check_data_fin(sk);
1934
1935         /* if the msk data is completely acked, or the socket timedout,
1936          * there is no point in keeping around an orphaned sk
1937          */
1938         if (sock_flag(sk, SOCK_DEAD) &&
1939             (mptcp_check_close_timeout(sk) ||
1940             (state != sk->sk_state &&
1941             ((1 << inet_sk_state_load(sk)) & (TCPF_CLOSE | TCPF_FIN_WAIT2))))) {
1942                 inet_sk_state_store(sk, TCP_CLOSE);
1943                 __mptcp_destroy_sock(sk);
1944                 goto unlock;
1945         }
1946
1947         if (!test_and_clear_bit(MPTCP_WORK_RTX, &msk->flags))
1948                 goto unlock;
1949
1950         dfrag = mptcp_rtx_head(sk);
1951         if (!dfrag)
1952                 goto unlock;
1953
1954         if (!mptcp_ext_cache_refill(msk))
1955                 goto reset_unlock;
1956
1957         ssk = mptcp_subflow_get_retrans(msk);
1958         if (!ssk)
1959                 goto reset_unlock;
1960
1961         lock_sock(ssk);
1962
1963         /* limit retransmission to the bytes already sent on some subflows */
1964         info.sent = 0;
1965         info.limit = dfrag->already_sent;
1966         while (info.sent < dfrag->already_sent) {
1967                 ret = mptcp_sendmsg_frag(sk, ssk, dfrag, &info);
1968                 if (ret <= 0)
1969                         break;
1970
1971                 MPTCP_INC_STATS(sock_net(sk), MPTCP_MIB_RETRANSSEGS);
1972                 copied += ret;
1973                 info.sent += ret;
1974
1975                 if (!mptcp_ext_cache_refill(msk))
1976                         break;
1977         }
1978         if (copied)
1979                 tcp_push(ssk, 0, info.mss_now, tcp_sk(ssk)->nonagle,
1980                          info.size_goal);
1981
1982         mptcp_set_timeout(sk, ssk);
1983         release_sock(ssk);
1984
1985 reset_unlock:
1986         if (!mptcp_timer_pending(sk))
1987                 mptcp_reset_timer(sk);
1988
1989 unlock:
1990         release_sock(sk);
1991         sock_put(sk);
1992 }
1993
1994 static int __mptcp_init_sock(struct sock *sk)
1995 {
1996         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1997
1998         spin_lock_init(&msk->join_list_lock);
1999
2000         INIT_LIST_HEAD(&msk->conn_list);
2001         INIT_LIST_HEAD(&msk->join_list);
2002         INIT_LIST_HEAD(&msk->rtx_queue);
2003         INIT_WORK(&msk->work, mptcp_worker);
2004         msk->out_of_order_queue = RB_ROOT;
2005         msk->first_pending = NULL;
2006
2007         msk->ack_hint = NULL;
2008         msk->first = NULL;
2009         inet_csk(sk)->icsk_sync_mss = mptcp_sync_mss;
2010
2011         mptcp_pm_data_init(msk);
2012
2013         /* re-use the csk retrans timer for MPTCP-level retrans */
2014         timer_setup(&msk->sk.icsk_retransmit_timer, mptcp_retransmit_timer, 0);
2015         timer_setup(&sk->sk_timer, mptcp_timeout_timer, 0);
2016         return 0;
2017 }
2018
2019 static int mptcp_init_sock(struct sock *sk)
2020 {
2021         struct net *net = sock_net(sk);
2022         int ret;
2023
2024         ret = __mptcp_init_sock(sk);
2025         if (ret)
2026                 return ret;
2027
2028         if (!mptcp_is_enabled(net))
2029                 return -ENOPROTOOPT;
2030
2031         if (unlikely(!net->mib.mptcp_statistics) && !mptcp_mib_alloc(net))
2032                 return -ENOMEM;
2033
2034         ret = __mptcp_socket_create(mptcp_sk(sk));
2035         if (ret)
2036                 return ret;
2037
2038         sk_sockets_allocated_inc(sk);
2039         sk->sk_rcvbuf = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[1];
2040         sk->sk_sndbuf = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_wmem[1];
2041
2042         return 0;
2043 }
2044
2045 static void __mptcp_clear_xmit(struct sock *sk)
2046 {
2047         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
2048         struct mptcp_data_frag *dtmp, *dfrag;
2049
2050         sk_stop_timer(sk, &msk->sk.icsk_retransmit_timer);
2051
2052         WRITE_ONCE(msk->first_pending, NULL);
2053         list_for_each_entry_safe(dfrag, dtmp, &msk->rtx_queue, list)
2054                 dfrag_clear(sk, dfrag);
2055 }
2056
2057 static void mptcp_cancel_work(struct sock *sk)
2058 {
2059         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
2060
2061         if (cancel_work_sync(&msk->work))
2062                 __sock_put(sk);
2063 }
2064
2065 void mptcp_subflow_shutdown(struct sock *sk, struct sock *ssk, int how)
2066 {
2067         lock_sock(ssk);
2068
2069         switch (ssk->sk_state) {
2070         case TCP_LISTEN:
2071                 if (!(how & RCV_SHUTDOWN))
2072                         break;
2073                 fallthrough;
2074         case TCP_SYN_SENT:
2075                 tcp_disconnect(ssk, O_NONBLOCK);
2076                 break;
2077         default:
2078                 if (__mptcp_check_fallback(mptcp_sk(sk))) {
2079                         pr_debug("Fallback");
2080                         ssk->sk_shutdown |= how;
2081                         tcp_shutdown(ssk, how);
2082                 } else {
2083                         pr_debug("Sending DATA_FIN on subflow %p", ssk);
2084                         mptcp_set_timeout(sk, ssk);
2085                         tcp_send_ack(ssk);
2086                 }
2087                 break;
2088         }
2089
2090         release_sock(ssk);
2091 }
2092
2093 static const unsigned char new_state[16] = {
2094         /* current state:     new state:      action:   */
2095         [0 /* (Invalid) */] = TCP_CLOSE,
2096         [TCP_ESTABLISHED]   = TCP_FIN_WAIT1 | TCP_ACTION_FIN,
2097         [TCP_SYN_SENT]      = TCP_CLOSE,
2098         [TCP_SYN_RECV]      = TCP_FIN_WAIT1 | TCP_ACTION_FIN,
2099         [TCP_FIN_WAIT1]     = TCP_FIN_WAIT1,
2100         [TCP_FIN_WAIT2]     = TCP_FIN_WAIT2,
2101         [TCP_TIME_WAIT]     = TCP_CLOSE,        /* should not happen ! */
2102         [TCP_CLOSE]         = TCP_CLOSE,
2103         [TCP_CLOSE_WAIT]    = TCP_LAST_ACK  | TCP_ACTION_FIN,
2104         [TCP_LAST_ACK]      = TCP_LAST_ACK,
2105         [TCP_LISTEN]        = TCP_CLOSE,
2106         [TCP_CLOSING]       = TCP_CLOSING,
2107         [TCP_NEW_SYN_RECV]  = TCP_CLOSE,        /* should not happen ! */
2108 };
2109
2110 static int mptcp_close_state(struct sock *sk)
2111 {
2112         int next = (int)new_state[sk->sk_state];
2113         int ns = next & TCP_STATE_MASK;
2114
2115         inet_sk_state_store(sk, ns);
2116
2117         return next & TCP_ACTION_FIN;
2118 }
2119
2120 static void __mptcp_check_send_data_fin(struct sock *sk)
2121 {
2122         struct mptcp_subflow_context *subflow;
2123         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
2124
2125         pr_debug("msk=%p snd_data_fin_enable=%d pending=%d snd_nxt=%llu write_seq=%llu",
2126                  msk, msk->snd_data_fin_enable, !!mptcp_send_head(sk),
2127                  msk->snd_nxt, msk->write_seq);
2128
2129         /* we still need to enqueue subflows or not really shutting down,
2130          * skip this
2131          */
2132         if (!msk->snd_data_fin_enable || msk->snd_nxt + 1 != msk->write_seq ||
2133             mptcp_send_head(sk))
2134                 return;
2135
2136         WRITE_ONCE(msk->snd_nxt, msk->write_seq);
2137
2138         /* fallback socket will not get data_fin/ack, can move to the next
2139          * state now
2140          */
2141         if (__mptcp_check_fallback(msk)) {
2142                 if ((1 << sk->sk_state) & (TCPF_CLOSING | TCPF_LAST_ACK)) {
2143                         inet_sk_state_store(sk, TCP_CLOSE);
2144                         mptcp_close_wake_up(sk);
2145                 } else if (sk->sk_state == TCP_FIN_WAIT1) {
2146                         inet_sk_state_store(sk, TCP_FIN_WAIT2);
2147                 }
2148         }
2149
2150         __mptcp_flush_join_list(msk);
2151         mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
2152                 struct sock *tcp_sk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
2153
2154                 mptcp_subflow_shutdown(sk, tcp_sk, SEND_SHUTDOWN);
2155         }
2156 }
2157
2158 static void __mptcp_wr_shutdown(struct sock *sk)
2159 {
2160         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
2161
2162         pr_debug("msk=%p snd_data_fin_enable=%d shutdown=%x state=%d pending=%d",
2163                  msk, msk->snd_data_fin_enable, sk->sk_shutdown, sk->sk_state,
2164                  !!mptcp_send_head(sk));
2165
2166         /* will be ignored by fallback sockets */
2167         WRITE_ONCE(msk->write_seq, msk->write_seq + 1);
2168         WRITE_ONCE(msk->snd_data_fin_enable, 1);
2169
2170         __mptcp_check_send_data_fin(sk);
2171 }
2172
2173 static void __mptcp_destroy_sock(struct sock *sk)
2174 {
2175         struct mptcp_subflow_context *subflow, *tmp;
2176         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
2177         LIST_HEAD(conn_list);
2178
2179         pr_debug("msk=%p", msk);
2180
2181         /* be sure to always acquire the join list lock, to sync vs
2182          * mptcp_finish_join().
2183          */
2184         spin_lock_bh(&msk->join_list_lock);
2185         list_splice_tail_init(&msk->join_list, &msk->conn_list);
2186         spin_unlock_bh(&msk->join_list_lock);
2187         list_splice_init(&msk->conn_list, &conn_list);
2188
2189         __mptcp_clear_xmit(sk);
2190         sk_stop_timer(sk, &sk->sk_timer);
2191         msk->pm.status = 0;
2192
2193         list_for_each_entry_safe(subflow, tmp, &conn_list, node) {
2194                 struct sock *ssk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
2195                 __mptcp_close_ssk(sk, ssk, subflow);
2196         }
2197
2198         sk->sk_prot->destroy(sk);
2199
2200         sk_stream_kill_queues(sk);
2201         xfrm_sk_free_policy(sk);
2202         sk_refcnt_debug_release(sk);
2203         sock_put(sk);
2204 }
2205
2206 static void mptcp_close(struct sock *sk, long timeout)
2207 {
2208         struct mptcp_subflow_context *subflow;
2209         bool do_cancel_work = false;
2210
2211         lock_sock(sk);
2212         sk->sk_shutdown = SHUTDOWN_MASK;
2213
2214         if ((1 << sk->sk_state) & (TCPF_LISTEN | TCPF_CLOSE)) {
2215                 inet_sk_state_store(sk, TCP_CLOSE);
2216                 goto cleanup;
2217         }
2218
2219         if (mptcp_close_state(sk))
2220                 __mptcp_wr_shutdown(sk);
2221
2222         sk_stream_wait_close(sk, timeout);
2223
2224 cleanup:
2225         /* orphan all the subflows */
2226         inet_csk(sk)->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
2227         list_for_each_entry(subflow, &mptcp_sk(sk)->conn_list, node) {
2228                 struct sock *ssk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
2229                 bool slow, dispose_socket;
2230                 struct socket *sock;
2231
2232                 slow = lock_sock_fast(ssk);
2233                 sock = ssk->sk_socket;
2234                 dispose_socket = sock && sock != sk->sk_socket;
2235                 sock_orphan(ssk);
2236                 unlock_sock_fast(ssk, slow);
2237
2238                 /* for the outgoing subflows we additionally need to free
2239                  * the associated socket
2240                  */
2241                 if (dispose_socket)
2242                         iput(SOCK_INODE(sock));
2243         }
2244         sock_orphan(sk);
2245
2246         sock_hold(sk);
2247         pr_debug("msk=%p state=%d", sk, sk->sk_state);
2248         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE) {
2249                 __mptcp_destroy_sock(sk);
2250                 do_cancel_work = true;
2251         } else {
2252                 sk_reset_timer(sk, &sk->sk_timer, jiffies + TCP_TIMEWAIT_LEN);
2253         }
2254         release_sock(sk);
2255         if (do_cancel_work)
2256                 mptcp_cancel_work(sk);
2257         sock_put(sk);
2258 }
2259
2260 static void mptcp_copy_inaddrs(struct sock *msk, const struct sock *ssk)
2261 {
2262 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP_IPV6)
2263         const struct ipv6_pinfo *ssk6 = inet6_sk(ssk);
2264         struct ipv6_pinfo *msk6 = inet6_sk(msk);
2265
2266         msk->sk_v6_daddr = ssk->sk_v6_daddr;
2267         msk->sk_v6_rcv_saddr = ssk->sk_v6_rcv_saddr;
2268
2269         if (msk6 && ssk6) {
2270                 msk6->saddr = ssk6->saddr;
2271                 msk6->flow_label = ssk6->flow_label;
2272         }
2273 #endif
2274
2275         inet_sk(msk)->inet_num = inet_sk(ssk)->inet_num;
2276         inet_sk(msk)->inet_dport = inet_sk(ssk)->inet_dport;
2277         inet_sk(msk)->inet_sport = inet_sk(ssk)->inet_sport;
2278         inet_sk(msk)->inet_daddr = inet_sk(ssk)->inet_daddr;
2279         inet_sk(msk)->inet_saddr = inet_sk(ssk)->inet_saddr;
2280         inet_sk(msk)->inet_rcv_saddr = inet_sk(ssk)->inet_rcv_saddr;
2281 }
2282
2283 static int mptcp_disconnect(struct sock *sk, int flags)
2284 {
2285         /* Should never be called.
2286          * inet_stream_connect() calls ->disconnect, but that
2287          * refers to the subflow socket, not the mptcp one.
2288          */
2289         WARN_ON_ONCE(1);
2290         return 0;
2291 }
2292
2293 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP_IPV6)
2294 static struct ipv6_pinfo *mptcp_inet6_sk(const struct sock *sk)
2295 {
2296         unsigned int offset = sizeof(struct mptcp6_sock) - sizeof(struct ipv6_pinfo);
2297
2298         return (struct ipv6_pinfo *)(((u8 *)sk) + offset);
2299 }
2300 #endif
2301
2302 struct sock *mptcp_sk_clone(const struct sock *sk,
2303                             const struct mptcp_options_received *mp_opt,
2304                             struct request_sock *req)
2305 {
2306         struct mptcp_subflow_request_sock *subflow_req = mptcp_subflow_rsk(req);
2307         struct sock *nsk = sk_clone_lock(sk, GFP_ATOMIC);
2308         struct mptcp_sock *msk;
2309         u64 ack_seq;
2310
2311         if (!nsk)
2312                 return NULL;
2313
2314 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP_IPV6)
2315         if (nsk->sk_family == AF_INET6)
2316                 inet_sk(nsk)->pinet6 = mptcp_inet6_sk(nsk);
2317 #endif
2318
2319         __mptcp_init_sock(nsk);
2320
2321         msk = mptcp_sk(nsk);
2322         msk->local_key = subflow_req->local_key;
2323         msk->token = subflow_req->token;
2324         msk->subflow = NULL;
2325         WRITE_ONCE(msk->fully_established, false);
2326
2327         msk->write_seq = subflow_req->idsn + 1;
2328         msk->snd_nxt = msk->write_seq;
2329         atomic64_set(&msk->snd_una, msk->write_seq);
2330         atomic64_set(&msk->wnd_end, msk->snd_nxt + req->rsk_rcv_wnd);
2331
2332         if (mp_opt->mp_capable) {
2333                 msk->can_ack = true;
2334                 msk->remote_key = mp_opt->sndr_key;
2335                 mptcp_crypto_key_sha(msk->remote_key, NULL, &ack_seq);
2336                 ack_seq++;
2337                 WRITE_ONCE(msk->ack_seq, ack_seq);
2338                 WRITE_ONCE(msk->rcv_wnd_sent, ack_seq);
2339         }
2340
2341         sock_reset_flag(nsk, SOCK_RCU_FREE);
2342         /* will be fully established after successful MPC subflow creation */
2343         inet_sk_state_store(nsk, TCP_SYN_RECV);
2344         bh_unlock_sock(nsk);
2345
2346         /* keep a single reference */
2347         __sock_put(nsk);
2348         return nsk;
2349 }
2350
2351 void mptcp_rcv_space_init(struct mptcp_sock *msk, const struct sock *ssk)
2352 {
2353         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(ssk);
2354
2355         msk->rcvq_space.copied = 0;
2356         msk->rcvq_space.rtt_us = 0;
2357
2358         msk->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
2359
2360         /* initial rcv_space offering made to peer */
2361         msk->rcvq_space.space = min_t(u32, tp->rcv_wnd,
2362                                       TCP_INIT_CWND * tp->advmss);
2363         if (msk->rcvq_space.space == 0)
2364                 msk->rcvq_space.space = TCP_INIT_CWND * TCP_MSS_DEFAULT;
2365
2366         atomic64_set(&msk->wnd_end, msk->snd_nxt + tcp_sk(ssk)->snd_wnd);
2367 }
2368
2369 static struct sock *mptcp_accept(struct sock *sk, int flags, int *err,
2370                                  bool kern)
2371 {
2372         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
2373         struct socket *listener;
2374         struct sock *newsk;
2375
2376         listener = __mptcp_nmpc_socket(msk);
2377         if (WARN_ON_ONCE(!listener)) {
2378                 *err = -EINVAL;
2379                 return NULL;
2380         }
2381
2382         pr_debug("msk=%p, listener=%p", msk, mptcp_subflow_ctx(listener->sk));
2383         newsk = inet_csk_accept(listener->sk, flags, err, kern);
2384         if (!newsk)
2385                 return NULL;
2386
2387         pr_debug("msk=%p, subflow is mptcp=%d", msk, sk_is_mptcp(newsk));
2388         if (sk_is_mptcp(newsk)) {
2389                 struct mptcp_subflow_context *subflow;
2390                 struct sock *new_mptcp_sock;
2391
2392                 subflow = mptcp_subflow_ctx(newsk);
2393                 new_mptcp_sock = subflow->conn;
2394
2395                 /* is_mptcp should be false if subflow->conn is missing, see
2396                  * subflow_syn_recv_sock()
2397                  */
2398                 if (WARN_ON_ONCE(!new_mptcp_sock)) {
2399                         tcp_sk(newsk)->is_mptcp = 0;
2400                         return newsk;
2401                 }
2402
2403                 /* acquire the 2nd reference for the owning socket */
2404                 sock_hold(new_mptcp_sock);
2405                 newsk = new_mptcp_sock;
2406                 MPTCP_INC_STATS(sock_net(sk), MPTCP_MIB_MPCAPABLEPASSIVEACK);
2407         } else {
2408                 MPTCP_INC_STATS(sock_net(sk),
2409                                 MPTCP_MIB_MPCAPABLEPASSIVEFALLBACK);
2410         }
2411
2412         return newsk;
2413 }
2414
2415 void mptcp_destroy_common(struct mptcp_sock *msk)
2416 {
2417         skb_rbtree_purge(&msk->out_of_order_queue);
2418         mptcp_token_destroy(msk);
2419         mptcp_pm_free_anno_list(msk);
2420 }
2421
2422 static void mptcp_destroy(struct sock *sk)
2423 {
2424         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
2425
2426         if (msk->cached_ext)
2427                 __skb_ext_put(msk->cached_ext);
2428
2429         mptcp_destroy_common(msk);
2430         sk_sockets_allocated_dec(sk);
2431 }
2432
2433 static int mptcp_setsockopt_sol_socket(struct mptcp_sock *msk, int optname,
2434                                        sockptr_t optval, unsigned int optlen)
2435 {
2436         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
2437         struct socket *ssock;
2438         int ret;
2439
2440         switch (optname) {
2441         case SO_REUSEPORT:
2442         case SO_REUSEADDR:
2443                 lock_sock(sk);
2444                 ssock = __mptcp_nmpc_socket(msk);
2445                 if (!ssock) {
2446                         release_sock(sk);
2447                         return -EINVAL;
2448                 }
2449
2450                 ret = sock_setsockopt(ssock, SOL_SOCKET, optname, optval, optlen);
2451                 if (ret == 0) {
2452                         if (optname == SO_REUSEPORT)
2453                                 sk->sk_reuseport = ssock->sk->sk_reuseport;
2454                         else if (optname == SO_REUSEADDR)
2455                                 sk->sk_reuse = ssock->sk->sk_reuse;
2456                 }
2457                 release_sock(sk);
2458                 return ret;
2459         }
2460
2461         return sock_setsockopt(sk->sk_socket, SOL_SOCKET, optname, optval, optlen);
2462 }
2463
2464 static int mptcp_setsockopt_v6(struct mptcp_sock *msk, int optname,
2465                                sockptr_t optval, unsigned int optlen)
2466 {
2467         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
2468         int ret = -EOPNOTSUPP;
2469         struct socket *ssock;
2470
2471         switch (optname) {
2472         case IPV6_V6ONLY:
2473                 lock_sock(sk);
2474                 ssock = __mptcp_nmpc_socket(msk);
2475                 if (!ssock) {
2476                         release_sock(sk);
2477                         return -EINVAL;
2478                 }
2479
2480                 ret = tcp_setsockopt(ssock->sk, SOL_IPV6, optname, optval, optlen);
2481                 if (ret == 0)
2482                         sk->sk_ipv6only = ssock->sk->sk_ipv6only;
2483
2484                 release_sock(sk);
2485                 break;
2486         }
2487
2488         return ret;
2489 }
2490
2491 static int mptcp_setsockopt(struct sock *sk, int level, int optname,
2492                             sockptr_t optval, unsigned int optlen)
2493 {
2494         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
2495         struct sock *ssk;
2496
2497         pr_debug("msk=%p", msk);
2498
2499         if (level == SOL_SOCKET)
2500                 return mptcp_setsockopt_sol_socket(msk, optname, optval, optlen);
2501
2502         /* @@ the meaning of setsockopt() when the socket is connected and
2503          * there are multiple subflows is not yet defined. It is up to the
2504          * MPTCP-level socket to configure the subflows until the subflow
2505          * is in TCP fallback, when TCP socket options are passed through
2506          * to the one remaining subflow.
2507          */
2508         lock_sock(sk);
2509         ssk = __mptcp_tcp_fallback(msk);
2510         release_sock(sk);
2511         if (ssk)
2512                 return tcp_setsockopt(ssk, level, optname, optval, optlen);
2513
2514         if (level == SOL_IPV6)
2515                 return mptcp_setsockopt_v6(msk, optname, optval, optlen);
2516
2517         return -EOPNOTSUPP;
2518 }
2519
2520 static int mptcp_getsockopt(struct sock *sk, int level, int optname,
2521                             char __user *optval, int __user *option)
2522 {
2523         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
2524         struct sock *ssk;
2525
2526         pr_debug("msk=%p", msk);
2527
2528         /* @@ the meaning of setsockopt() when the socket is connected and
2529          * there are multiple subflows is not yet defined. It is up to the
2530          * MPTCP-level socket to configure the subflows until the subflow
2531          * is in TCP fallback, when socket options are passed through
2532          * to the one remaining subflow.
2533          */
2534         lock_sock(sk);
2535         ssk = __mptcp_tcp_fallback(msk);
2536         release_sock(sk);
2537         if (ssk)
2538                 return tcp_getsockopt(ssk, level, optname, optval, option);
2539
2540         return -EOPNOTSUPP;
2541 }
2542
2543 #define MPTCP_DEFERRED_ALL (TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED)
2544
2545 /* this is very alike tcp_release_cb() but we must handle differently a
2546  * different set of events
2547  */
2548 static void mptcp_release_cb(struct sock *sk)
2549 {
2550         unsigned long flags, nflags;
2551
2552         do {
2553                 flags = sk->sk_tsq_flags;
2554                 if (!(flags & MPTCP_DEFERRED_ALL))
2555                         return;
2556                 nflags = flags & ~MPTCP_DEFERRED_ALL;
2557         } while (cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, flags, nflags) != flags);
2558
2559         sock_release_ownership(sk);
2560
2561         if (flags & TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED) {
2562                 mptcp_retransmit_handler(sk);
2563                 __sock_put(sk);
2564         }
2565 }
2566
2567 static int mptcp_hash(struct sock *sk)
2568 {
2569         /* should never be called,
2570          * we hash the TCP subflows not the master socket
2571          */
2572         WARN_ON_ONCE(1);
2573         return 0;
2574 }
2575
2576 static void mptcp_unhash(struct sock *sk)
2577 {
2578         /* called from sk_common_release(), but nothing to do here */
2579 }
2580
2581 static int mptcp_get_port(struct sock *sk, unsigned short snum)
2582 {
2583         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
2584         struct socket *ssock;
2585
2586         ssock = __mptcp_nmpc_socket(msk);
2587         pr_debug("msk=%p, subflow=%p", msk, ssock);
2588         if (WARN_ON_ONCE(!ssock))
2589                 return -EINVAL;
2590
2591         return inet_csk_get_port(ssock->sk, snum);
2592 }
2593
2594 void mptcp_finish_connect(struct sock *ssk)
2595 {
2596         struct mptcp_subflow_context *subflow;
2597         struct mptcp_sock *msk;
2598         struct sock *sk;
2599         u64 ack_seq;
2600
2601         subflow = mptcp_subflow_ctx(ssk);
2602         sk = subflow->conn;
2603         msk = mptcp_sk(sk);
2604
2605         pr_debug("msk=%p, token=%u", sk, subflow->token);
2606
2607         mptcp_crypto_key_sha(subflow->remote_key, NULL, &ack_seq);
2608         ack_seq++;
2609         subflow->map_seq = ack_seq;
2610         subflow->map_subflow_seq = 1;
2611
2612         /* the socket is not connected yet, no msk/subflow ops can access/race
2613          * accessing the field below
2614          */
2615         WRITE_ONCE(msk->remote_key, subflow->remote_key);
2616         WRITE_ONCE(msk->local_key, subflow->local_key);
2617         WRITE_ONCE(msk->write_seq, subflow->idsn + 1);
2618         WRITE_ONCE(msk->snd_nxt, msk->write_seq);
2619         WRITE_ONCE(msk->ack_seq, ack_seq);
2620         WRITE_ONCE(msk->rcv_wnd_sent, ack_seq);
2621         WRITE_ONCE(msk->can_ack, 1);
2622         atomic64_set(&msk->snd_una, msk->write_seq);
2623
2624         mptcp_pm_new_connection(msk, 0);
2625
2626         mptcp_rcv_space_init(msk, ssk);
2627 }
2628
2629 static void mptcp_sock_graft(struct sock *sk, struct socket *parent)
2630 {
2631         write_lock_bh(&sk->sk_callback_lock);
2632         rcu_assign_pointer(sk->sk_wq, &parent->wq);
2633         sk_set_socket(sk, parent);
2634         sk->sk_uid = SOCK_INODE(parent)->i_uid;
2635         write_unlock_bh(&sk->sk_callback_lock);
2636 }
2637
2638 bool mptcp_finish_join(struct sock *ssk)
2639 {
2640         struct mptcp_subflow_context *subflow = mptcp_subflow_ctx(ssk);
2641         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(subflow->conn);
2642         struct sock *parent = (void *)msk;
2643         struct socket *parent_sock;
2644         bool ret;
2645
2646         pr_debug("msk=%p, subflow=%p", msk, subflow);
2647
2648         /* mptcp socket already closing? */
2649         if (!mptcp_is_fully_established(parent))
2650                 return false;
2651
2652         if (!msk->pm.server_side)
2653                 return true;
2654
2655         if (!mptcp_pm_allow_new_subflow(msk))
2656                 return false;
2657
2658         /* active connections are already on conn_list, and we can't acquire
2659          * msk lock here.
2660          * use the join list lock as synchronization point and double-check
2661          * msk status to avoid racing with __mptcp_destroy_sock()
2662          */
2663         spin_lock_bh(&msk->join_list_lock);
2664         ret = inet_sk_state_load(parent) == TCP_ESTABLISHED;
2665         if (ret && !WARN_ON_ONCE(!list_empty(&subflow->node))) {
2666                 list_add_tail(&subflow->node, &msk->join_list);
2667                 sock_hold(ssk);
2668         }
2669         spin_unlock_bh(&msk->join_list_lock);
2670         if (!ret)
2671                 return false;
2672
2673         /* attach to msk socket only after we are sure he will deal with us
2674          * at close time
2675          */
2676         parent_sock = READ_ONCE(parent->sk_socket);
2677         if (parent_sock && !ssk->sk_socket)
2678                 mptcp_sock_graft(ssk, parent_sock);
2679         subflow->map_seq = READ_ONCE(msk->ack_seq);
2680         return true;
2681 }
2682
2683 static struct proto mptcp_prot = {
2684         .name           = "MPTCP",
2685         .owner          = THIS_MODULE,
2686         .init           = mptcp_init_sock,
2687         .disconnect     = mptcp_disconnect,
2688         .close          = mptcp_close,
2689         .accept         = mptcp_accept,
2690         .setsockopt     = mptcp_setsockopt,
2691         .getsockopt     = mptcp_getsockopt,
2692         .shutdown       = tcp_shutdown,
2693         .destroy        = mptcp_destroy,
2694         .sendmsg        = mptcp_sendmsg,
2695         .recvmsg        = mptcp_recvmsg,
2696         .release_cb     = mptcp_release_cb,
2697         .hash           = mptcp_hash,
2698         .unhash         = mptcp_unhash,
2699         .get_port       = mptcp_get_port,
2700         .sockets_allocated      = &mptcp_sockets_allocated,
2701         .memory_allocated       = &tcp_memory_allocated,
2702         .memory_pressure        = &tcp_memory_pressure,
2703         .sysctl_wmem_offset     = offsetof(struct net, ipv4.sysctl_tcp_wmem),
2704         .sysctl_rmem_offset     = offsetof(struct net, ipv4.sysctl_tcp_rmem),
2705         .sysctl_mem     = sysctl_tcp_mem,
2706         .obj_size       = sizeof(struct mptcp_sock),
2707         .slab_flags     = SLAB_TYPESAFE_BY_RCU,
2708         .no_autobind    = true,
2709 };
2710
2711 static int mptcp_bind(struct socket *sock, struct sockaddr *uaddr, int addr_len)
2712 {
2713         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sock->sk);
2714         struct socket *ssock;
2715         int err;
2716
2717         lock_sock(sock->sk);
2718         ssock = __mptcp_nmpc_socket(msk);
2719         if (!ssock) {
2720                 err = -EINVAL;
2721                 goto unlock;
2722         }
2723
2724         err = ssock->ops->bind(ssock, uaddr, addr_len);
2725         if (!err)
2726                 mptcp_copy_inaddrs(sock->sk, ssock->sk);
2727
2728 unlock:
2729         release_sock(sock->sk);
2730         return err;
2731 }
2732
2733 static void mptcp_subflow_early_fallback(struct mptcp_sock *msk,
2734                                          struct mptcp_subflow_context *subflow)
2735 {
2736         subflow->request_mptcp = 0;
2737         __mptcp_do_fallback(msk);
2738 }
2739
2740 static int mptcp_stream_connect(struct socket *sock, struct sockaddr *uaddr,
2741                                 int addr_len, int flags)
2742 {
2743         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sock->sk);
2744         struct mptcp_subflow_context *subflow;
2745         struct socket *ssock;
2746         int err;
2747
2748         lock_sock(sock->sk);
2749         if (sock->state != SS_UNCONNECTED && msk->subflow) {
2750                 /* pending connection or invalid state, let existing subflow
2751                  * cope with that
2752                  */
2753                 ssock = msk->subflow;
2754                 goto do_connect;
2755         }
2756
2757         ssock = __mptcp_nmpc_socket(msk);
2758         if (!ssock) {
2759                 err = -EINVAL;
2760                 goto unlock;
2761         }
2762
2763         mptcp_token_destroy(msk);
2764         inet_sk_state_store(sock->sk, TCP_SYN_SENT);
2765         subflow = mptcp_subflow_ctx(ssock->sk);
2766 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2767         /* no MPTCP if MD5SIG is enabled on this socket or we may run out of
2768          * TCP option space.
2769          */
2770         if (rcu_access_pointer(tcp_sk(ssock->sk)->md5sig_info))
2771                 mptcp_subflow_early_fallback(msk, subflow);
2772 #endif
2773         if (subflow->request_mptcp && mptcp_token_new_connect(ssock->sk))
2774                 mptcp_subflow_early_fallback(msk, subflow);
2775
2776 do_connect:
2777         err = ssock->ops->connect(ssock, uaddr, addr_len, flags);
2778         sock->state = ssock->state;
2779
2780         /* on successful connect, the msk state will be moved to established by
2781          * subflow_finish_connect()
2782          */
2783         if (!err || err == -EINPROGRESS)
2784                 mptcp_copy_inaddrs(sock->sk, ssock->sk);
2785         else
2786                 inet_sk_state_store(sock->sk, inet_sk_state_load(ssock->sk));
2787
2788 unlock:
2789         release_sock(sock->sk);
2790         return err;
2791 }
2792
2793 static int mptcp_listen(struct socket *sock, int backlog)
2794 {
2795         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sock->sk);
2796         struct socket *ssock;
2797         int err;
2798
2799         pr_debug("msk=%p", msk);
2800
2801         lock_sock(sock->sk);
2802         ssock = __mptcp_nmpc_socket(msk);
2803         if (!ssock) {
2804                 err = -EINVAL;
2805                 goto unlock;
2806         }
2807
2808         mptcp_token_destroy(msk);
2809         inet_sk_state_store(sock->sk, TCP_LISTEN);
2810         sock_set_flag(sock->sk, SOCK_RCU_FREE);
2811
2812         err = ssock->ops->listen(ssock, backlog);
2813         inet_sk_state_store(sock->sk, inet_sk_state_load(ssock->sk));
2814         if (!err)
2815                 mptcp_copy_inaddrs(sock->sk, ssock->sk);
2816
2817 unlock:
2818         release_sock(sock->sk);
2819         return err;
2820 }
2821
2822 static int mptcp_stream_accept(struct socket *sock, struct socket *newsock,
2823                                int flags, bool kern)
2824 {
2825         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sock->sk);
2826         struct socket *ssock;
2827         int err;
2828
2829         pr_debug("msk=%p", msk);
2830
2831         lock_sock(sock->sk);
2832         if (sock->sk->sk_state != TCP_LISTEN)
2833                 goto unlock_fail;
2834
2835         ssock = __mptcp_nmpc_socket(msk);
2836         if (!ssock)
2837                 goto unlock_fail;
2838
2839         clear_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags);
2840         sock_hold(ssock->sk);
2841         release_sock(sock->sk);
2842
2843         err = ssock->ops->accept(sock, newsock, flags, kern);
2844         if (err == 0 && !mptcp_is_tcpsk(newsock->sk)) {
2845                 struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(newsock->sk);
2846                 struct mptcp_subflow_context *subflow;
2847                 struct sock *newsk = newsock->sk;
2848                 bool slowpath;
2849
2850                 slowpath = lock_sock_fast(newsk);
2851                 mptcp_copy_inaddrs(newsk, msk->first);
2852                 mptcp_rcv_space_init(msk, msk->first);
2853
2854                 /* set ssk->sk_socket of accept()ed flows to mptcp socket.
2855                  * This is needed so NOSPACE flag can be set from tcp stack.
2856                  */
2857                 __mptcp_flush_join_list(msk);
2858                 mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
2859                         struct sock *ssk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
2860
2861                         if (!ssk->sk_socket)
2862                                 mptcp_sock_graft(ssk, newsock);
2863                 }
2864                 unlock_sock_fast(newsk, slowpath);
2865         }
2866
2867         if (inet_csk_listen_poll(ssock->sk))
2868                 set_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags);
2869         sock_put(ssock->sk);
2870         return err;
2871
2872 unlock_fail:
2873         release_sock(sock->sk);
2874         return -EINVAL;
2875 }
2876
2877 static __poll_t mptcp_check_readable(struct mptcp_sock *msk)
2878 {
2879         return test_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags) ? EPOLLIN | EPOLLRDNORM :
2880                0;
2881 }
2882
2883 static bool __mptcp_check_writeable(struct mptcp_sock *msk)
2884 {
2885         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
2886         bool mptcp_writable;
2887
2888         mptcp_clean_una(sk);
2889         mptcp_writable = sk_stream_is_writeable(sk);
2890         if (!mptcp_writable)
2891                 mptcp_nospace(msk);
2892
2893         return mptcp_writable;
2894 }
2895
2896 static __poll_t mptcp_check_writeable(struct mptcp_sock *msk)
2897 {
2898         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
2899         __poll_t ret = 0;
2900         bool slow;
2901
2902         if (unlikely(sk->sk_shutdown & SEND_SHUTDOWN))
2903                 return 0;
2904
2905         if (sk_stream_is_writeable(sk))
2906                 return EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
2907
2908         slow = lock_sock_fast(sk);
2909         if (__mptcp_check_writeable(msk))
2910                 ret = EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
2911
2912         unlock_sock_fast(sk, slow);
2913         return ret;
2914 }
2915
2916 static __poll_t mptcp_poll(struct file *file, struct socket *sock,
2917                            struct poll_table_struct *wait)
2918 {
2919         struct sock *sk = sock->sk;
2920         struct mptcp_sock *msk;
2921         __poll_t mask = 0;
2922         int state;
2923
2924         msk = mptcp_sk(sk);
2925         sock_poll_wait(file, sock, wait);
2926
2927         state = inet_sk_state_load(sk);
2928         pr_debug("msk=%p state=%d flags=%lx", msk, state, msk->flags);
2929         if (state == TCP_LISTEN)
2930                 return mptcp_check_readable(msk);
2931
2932         if (state != TCP_SYN_SENT && state != TCP_SYN_RECV) {
2933                 mask |= mptcp_check_readable(msk);
2934                 mask |= mptcp_check_writeable(msk);
2935         }
2936         if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN)
2937                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM | EPOLLRDHUP;
2938
2939         return mask;
2940 }
2941
2942 static int mptcp_shutdown(struct socket *sock, int how)
2943 {
2944         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sock->sk);
2945         struct sock *sk = sock->sk;
2946         int ret = 0;
2947
2948         pr_debug("sk=%p, how=%d", msk, how);
2949
2950         lock_sock(sk);
2951
2952         how++;
2953         if ((how & ~SHUTDOWN_MASK) || !how) {
2954                 ret = -EINVAL;
2955                 goto out_unlock;
2956         }
2957
2958         if (sock->state == SS_CONNECTING) {
2959                 if ((1 << sk->sk_state) &
2960                     (TCPF_SYN_SENT | TCPF_SYN_RECV | TCPF_CLOSE))
2961                         sock->state = SS_DISCONNECTING;
2962                 else
2963                         sock->state = SS_CONNECTED;
2964         }
2965
2966         sk->sk_shutdown |= how;
2967         if ((how & SEND_SHUTDOWN) && mptcp_close_state(sk))
2968                 __mptcp_wr_shutdown(sk);
2969
2970         /* Wake up anyone sleeping in poll. */
2971         sk->sk_state_change(sk);
2972
2973 out_unlock:
2974         release_sock(sk);
2975
2976         return ret;
2977 }
2978
2979 static const struct proto_ops mptcp_stream_ops = {
2980         .family            = PF_INET,
2981         .owner             = THIS_MODULE,
2982         .release           = inet_release,
2983         .bind              = mptcp_bind,
2984         .connect           = mptcp_stream_connect,
2985         .socketpair        = sock_no_socketpair,
2986         .accept            = mptcp_stream_accept,
2987         .getname           = inet_getname,
2988         .poll              = mptcp_poll,
2989         .ioctl             = inet_ioctl,
2990         .gettstamp         = sock_gettstamp,
2991         .listen            = mptcp_listen,
2992         .shutdown          = mptcp_shutdown,
2993         .setsockopt        = sock_common_setsockopt,
2994         .getsockopt        = sock_common_getsockopt,
2995         .sendmsg           = inet_sendmsg,
2996         .recvmsg           = inet_recvmsg,
2997         .mmap              = sock_no_mmap,
2998         .sendpage          = inet_sendpage,
2999 };
3000
3001 static struct inet_protosw mptcp_protosw = {
3002         .type           = SOCK_STREAM,
3003         .protocol       = IPPROTO_MPTCP,
3004         .prot           = &mptcp_prot,
3005         .ops            = &mptcp_stream_ops,
3006         .flags          = INET_PROTOSW_ICSK,
3007 };
3008
3009 void __init mptcp_proto_init(void)
3010 {
3011         mptcp_prot.h.hashinfo = tcp_prot.h.hashinfo;
3012
3013         if (percpu_counter_init(&mptcp_sockets_allocated, 0, GFP_KERNEL))
3014                 panic("Failed to allocate MPTCP pcpu counter\n");
3015
3016         mptcp_subflow_init();
3017         mptcp_pm_init();
3018         mptcp_token_init();
3019
3020         if (proto_register(&mptcp_prot, 1) != 0)
3021                 panic("Failed to register MPTCP proto.\n");
3022
3023         inet_register_protosw(&mptcp_protosw);
3024
3025         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct mptcp_skb_cb) > sizeof_field(struct sk_buff, cb));
3026 }
3027
3028 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP_IPV6)
3029 static const struct proto_ops mptcp_v6_stream_ops = {
3030         .family            = PF_INET6,
3031         .owner             = THIS_MODULE,
3032         .release           = inet6_release,
3033         .bind              = mptcp_bind,
3034         .connect           = mptcp_stream_connect,
3035         .socketpair        = sock_no_socketpair,
3036         .accept            = mptcp_stream_accept,
3037         .getname           = inet6_getname,
3038         .poll              = mptcp_poll,
3039         .ioctl             = inet6_ioctl,
3040         .gettstamp         = sock_gettstamp,
3041         .listen            = mptcp_listen,
3042         .shutdown          = mptcp_shutdown,
3043         .setsockopt        = sock_common_setsockopt,
3044         .getsockopt        = sock_common_getsockopt,
3045         .sendmsg           = inet6_sendmsg,
3046         .recvmsg           = inet6_recvmsg,
3047         .mmap              = sock_no_mmap,
3048         .sendpage          = inet_sendpage,
3049 #ifdef CONFIG_COMPAT
3050         .compat_ioctl      = inet6_compat_ioctl,
3051 #endif
3052 };
3053
3054 static struct proto mptcp_v6_prot;
3055
3056 static void mptcp_v6_destroy(struct sock *sk)
3057 {
3058         mptcp_destroy(sk);
3059         inet6_destroy_sock(sk);
3060 }
3061
3062 static struct inet_protosw mptcp_v6_protosw = {
3063         .type           = SOCK_STREAM,
3064         .protocol       = IPPROTO_MPTCP,
3065         .prot           = &mptcp_v6_prot,
3066         .ops            = &mptcp_v6_stream_ops,
3067         .flags          = INET_PROTOSW_ICSK,
3068 };
3069
3070 int __init mptcp_proto_v6_init(void)
3071 {
3072         int err;
3073
3074         mptcp_v6_prot = mptcp_prot;
3075         strcpy(mptcp_v6_prot.name, "MPTCPv6");
3076         mptcp_v6_prot.slab = NULL;
3077         mptcp_v6_prot.destroy = mptcp_v6_destroy;
3078         mptcp_v6_prot.obj_size = sizeof(struct mptcp6_sock);
3079
3080         err = proto_register(&mptcp_v6_prot, 1);
3081         if (err)
3082                 return err;
3083
3084         err = inet6_register_protosw(&mptcp_v6_protosw);
3085         if (err)
3086                 proto_unregister(&mptcp_v6_prot);
3087
3088         return err;
3089 }
3090 #endif