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