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 "protocol.h"
  25 #include "mib.h"
  26
  27 #define MPTCP_SAME_STATE TCP_MAX_STATES
  28
  29 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP_IPV6)
  30 struct mptcp6_sock {
  31         struct mptcp_sock msk;
  32         struct ipv6_pinfo np;
  33 };
  34 #endif
  35
  36 struct mptcp_skb_cb {
  37         u32 offset;
  38 };
  39
  40 #define MPTCP_SKB_CB(__skb)     ((struct mptcp_skb_cb *)&((__skb)->cb[0]))
  41
  42 static struct percpu_counter mptcp_sockets_allocated;
  43
  44 /* If msk has an initial subflow socket, and the MP_CAPABLE handshake has not
  45  * completed yet or has failed, return the subflow socket.
  46  * Otherwise return NULL.
  47  */
  48 static struct socket *__mptcp_nmpc_socket(const struct mptcp_sock *msk)
  49 {
  50         if (!msk->subflow || READ_ONCE(msk->can_ack))
  51                 return NULL;
  52
  53         return msk->subflow;
  54 }
  55
  56 static bool mptcp_is_tcpsk(struct sock *sk)
  57 {
  58         struct socket *sock = sk->sk_socket;
  59
  60         if (unlikely(sk->sk_prot == &tcp_prot)) {
  61                 /* we are being invoked after mptcp_accept() has
  62                  * accepted a non-mp-capable flow: sk is a tcp_sk,
  63                  * not an mptcp one.
  64                  *
  65                  * Hand the socket over to tcp so all further socket ops
  66                  * bypass mptcp.
  67                  */
  68                 sock->ops = &inet_stream_ops;
  69                 return true;
  70 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP_IPV6)
  71         } else if (unlikely(sk->sk_prot == &tcpv6_prot)) {
  72                 sock->ops = &inet6_stream_ops;
  73                 return true;
  74 #endif
  75         }
  76
  77         return false;
  78 }
  79
  80 static struct sock *__mptcp_tcp_fallback(struct mptcp_sock *msk)
  81 {
  82         sock_owned_by_me((const struct sock *)msk);
  83
  84         if (likely(!__mptcp_check_fallback(msk)))
  85                 return NULL;
  86
  87         return msk->first;
  88 }
  89
  90 static int __mptcp_socket_create(struct mptcp_sock *msk)
  91 {
  92         struct mptcp_subflow_context *subflow;
  93         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
  94         struct socket *ssock;
  95         int err;
  96
  97         err = mptcp_subflow_create_socket(sk, &ssock);
  98         if (err)
  99                 return err;
 100
 101         msk->first = ssock->sk;
 102         msk->subflow = ssock;
 103         subflow = mptcp_subflow_ctx(ssock->sk);
 104         list_add(&subflow->node, &msk->conn_list);
 105         subflow->request_mptcp = 1;
 106
 107         /* accept() will wait on first subflow sk_wq, and we always wakes up
 108          * via msk->sk_socket
 109          */
 110         RCU_INIT_POINTER(msk->first->sk_wq, &sk->sk_socket->wq);
 111
 112         return 0;
 113 }
 114
 115 static void __mptcp_move_skb(struct mptcp_sock *msk, struct sock *ssk,
 116                              struct sk_buff *skb,
 117                              unsigned int offset, size_t copy_len)
 118 {
 119         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
 120         struct sk_buff *tail;
 121
 122         __skb_unlink(skb, &ssk->sk_receive_queue);
 123
 124         skb_ext_reset(skb);
 125         skb_orphan(skb);
 126         msk->ack_seq += copy_len;
 127
 128         tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
 129         if (offset == 0 && tail) {
 130                 bool fragstolen;
 131                 int delta;
 132
 133                 if (skb_try_coalesce(tail, skb, &fragstolen, &delta)) {
 134                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
 135                         atomic_add(delta, &sk->sk_rmem_alloc);
 136                         sk_mem_charge(sk, delta);
 137                         return;
 138                 }
 139         }
 140
 141         skb_set_owner_r(skb, sk);
 142         __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
 143         MPTCP_SKB_CB(skb)->offset = offset;
 144 }
 145
 146 static void mptcp_stop_timer(struct sock *sk)
 147 {
 148         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
 149
 150         sk_stop_timer(sk, &icsk->icsk_retransmit_timer);
 151         mptcp_sk(sk)->timer_ival = 0;
 152 }
 153
 154 /* both sockets must be locked */
 155 static bool mptcp_subflow_dsn_valid(const struct mptcp_sock *msk,
 156                                     struct sock *ssk)
 157 {
 158         struct mptcp_subflow_context *subflow = mptcp_subflow_ctx(ssk);
 159         u64 dsn = mptcp_subflow_get_mapped_dsn(subflow);
 160
 161         /* revalidate data sequence number.
 162          *
 163          * mptcp_subflow_data_available() is usually called
 164          * without msk lock.  Its unlikely (but possible)
 165          * that msk->ack_seq has been advanced since the last
 166          * call found in-sequence data.
 167          */
 168         if (likely(dsn == msk->ack_seq))
 169                 return true;
 170
 171         subflow->data_avail = 0;
 172         return mptcp_subflow_data_available(ssk);
 173 }
 174
 175 static void mptcp_check_data_fin_ack(struct sock *sk)
 176 {
 177         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
 178
 179         if (__mptcp_check_fallback(msk))
 180                 return;
 181
 182         /* Look for an acknowledged DATA_FIN */
 183         if (((1 << sk->sk_state) &
 184              (TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING | TCPF_LAST_ACK)) &&
 185             msk->write_seq == atomic64_read(&msk->snd_una)) {
 186                 mptcp_stop_timer(sk);
 187
 188                 WRITE_ONCE(msk->snd_data_fin_enable, 0);
 189
 190                 switch (sk->sk_state) {
 191                 case TCP_FIN_WAIT1:
 192                         inet_sk_state_store(sk, TCP_FIN_WAIT2);
 193                         sk->sk_state_change(sk);
 194                         break;
 195                 case TCP_CLOSING:
 196                 case TCP_LAST_ACK:
 197                         inet_sk_state_store(sk, TCP_CLOSE);
 198                         sk->sk_state_change(sk);
 199                         break;
 200                 }
 201
 202                 if (sk->sk_shutdown == SHUTDOWN_MASK ||
 203                     sk->sk_state == TCP_CLOSE)
 204                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_HUP);
 205                 else
 206                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
 207         }
 208 }
 209
 210 static bool mptcp_pending_data_fin(struct sock *sk, u64 *seq)
 211 {
 212         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
 213
 214         if (READ_ONCE(msk->rcv_data_fin) &&
 215             ((1 << sk->sk_state) &
 216              (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_FIN_WAIT2))) {
 217                 u64 rcv_data_fin_seq = READ_ONCE(msk->rcv_data_fin_seq);
 218
 219                 if (msk->ack_seq == rcv_data_fin_seq) {
 220                         if (seq)
 221                                 *seq = rcv_data_fin_seq;
 222
 223                         return true;
 224                 }
 225         }
 226
 227         return false;
 228 }
 229
 230 static void mptcp_set_timeout(const struct sock *sk, const struct sock *ssk)
 231 {
 232         long tout = ssk && inet_csk(ssk)->icsk_pending ?
 233                                       inet_csk(ssk)->icsk_timeout - jiffies : 0;
 234
 235         if (tout <= 0)
 236                 tout = mptcp_sk(sk)->timer_ival;
 237         mptcp_sk(sk)->timer_ival = tout > 0 ? tout : TCP_RTO_MIN;
 238 }
 239
 240 static void mptcp_check_data_fin(struct sock *sk)
 241 {
 242         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
 243         u64 rcv_data_fin_seq;
 244
 245         if (__mptcp_check_fallback(msk) || !msk->first)
 246                 return;
 247
 248         /* Need to ack a DATA_FIN received from a peer while this side
 249          * of the connection is in ESTABLISHED, FIN_WAIT1, or FIN_WAIT2.
 250          * msk->rcv_data_fin was set when parsing the incoming options
 251          * at the subflow level and the msk lock was not held, so this
 252          * is the first opportunity to act on the DATA_FIN and change
 253          * the msk state.
 254          *
 255          * If we are caught up to the sequence number of the incoming
 256          * DATA_FIN, send the DATA_ACK now and do state transition.  If
 257          * not caught up, do nothing and let the recv code send DATA_ACK
 258          * when catching up.
 259          */
 260
 261         if (mptcp_pending_data_fin(sk, &rcv_data_fin_seq)) {
 262                 struct mptcp_subflow_context *subflow;
 263
 264                 msk->ack_seq++;
 265                 WRITE_ONCE(msk->rcv_data_fin, 0);
 266
 267                 sk->sk_shutdown |= RCV_SHUTDOWN;
 268                 smp_mb__before_atomic(); /* SHUTDOWN must be visible first */
 269                 set_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags);
 270
 271                 switch (sk->sk_state) {
 272                 case TCP_ESTABLISHED:
 273                         inet_sk_state_store(sk, TCP_CLOSE_WAIT);
 274                         break;
 275                 case TCP_FIN_WAIT1:
 276                         inet_sk_state_store(sk, TCP_CLOSING);
 277                         break;
 278                 case TCP_FIN_WAIT2:
 279                         inet_sk_state_store(sk, TCP_CLOSE);
 280                         // @@ Close subflows now?
 281                         break;
 282                 default:
 283                         /* Other states not expected */
 284                         WARN_ON_ONCE(1);
 285                         break;
 286                 }
 287
 288                 mptcp_set_timeout(sk, NULL);
 289                 mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
 290                         struct sock *ssk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
 291
 292                         lock_sock(ssk);
 293                         tcp_send_ack(ssk);
 294                         release_sock(ssk);
 295                 }
 296
 297                 sk->sk_state_change(sk);
 298
 299                 if (sk->sk_shutdown == SHUTDOWN_MASK ||
 300                     sk->sk_state == TCP_CLOSE)
 301                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_HUP);
 302                 else
 303                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
 304         }
 305 }
 306
 307 static bool __mptcp_move_skbs_from_subflow(struct mptcp_sock *msk,
 308                                            struct sock *ssk,
 309                                            unsigned int *bytes)
 310 {
 311         struct mptcp_subflow_context *subflow = mptcp_subflow_ctx(ssk);
 312         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
 313         unsigned int moved = 0;
 314         bool more_data_avail;
 315         struct tcp_sock *tp;
 316         bool done = false;
 317
 318         if (!mptcp_subflow_dsn_valid(msk, ssk)) {
 319                 *bytes = 0;
 320                 return false;
 321         }
 322
 323         tp = tcp_sk(ssk);
 324         do {
 325                 u32 map_remaining, offset;
 326                 u32 seq = tp->copied_seq;
 327                 struct sk_buff *skb;
 328                 bool fin;
 329
 330                 /* try to move as much data as available */
 331                 map_remaining = subflow->map_data_len -
 332                                 mptcp_subflow_get_map_offset(subflow);
 333
 334                 skb = skb_peek(&ssk->sk_receive_queue);
 335                 if (!skb)
 336                         break;
 337
 338                 if (__mptcp_check_fallback(msk)) {
 339                         /* if we are running under the workqueue, TCP could have
 340                          * collapsed skbs between dummy map creation and now
 341                          * be sure to adjust the size
 342                          */
 343                         map_remaining = skb->len;
 344                         subflow->map_data_len = skb->len;
 345                 }
 346
 347                 offset = seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
 348                 fin = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN;
 349                 if (fin) {
 350                         done = true;
 351                         seq++;
 352                 }
 353
 354                 if (offset < skb->len) {
 355                         size_t len = skb->len - offset;
 356
 357                         if (tp->urg_data)
 358                                 done = true;
 359
 360                         __mptcp_move_skb(msk, ssk, skb, offset, len);
 361                         seq += len;
 362                         moved += len;
 363
 364                         if (WARN_ON_ONCE(map_remaining < len))
 365                                 break;
 366                 } else {
 367                         WARN_ON_ONCE(!fin);
 368                         sk_eat_skb(ssk, skb);
 369                         done = true;
 370                 }
 371
 372                 WRITE_ONCE(tp->copied_seq, seq);
 373                 more_data_avail = mptcp_subflow_data_available(ssk);
 374
 375                 if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > READ_ONCE(sk->sk_rcvbuf)) {
 376                         done = true;
 377                         break;
 378                 }
 379         } while (more_data_avail);
 380
 381         *bytes = moved;
 382
 383         /* If the moves have caught up with the DATA_FIN sequence number
 384          * it's time to ack the DATA_FIN and change socket state, but
 385          * this is not a good place to change state. Let the workqueue
 386          * do it.
 387          */
 388         if (mptcp_pending_data_fin(sk, NULL) &&
 389             schedule_work(&msk->work))
 390                 sock_hold(sk);
 391
 392         return done;
 393 }
 394
 395 /* In most cases we will be able to lock the mptcp socket.  If its already
 396  * owned, we need to defer to the work queue to avoid ABBA deadlock.
 397  */
 398 static bool move_skbs_to_msk(struct mptcp_sock *msk, struct sock *ssk)
 399 {
 400         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
 401         unsigned int moved = 0;
 402
 403         if (READ_ONCE(sk->sk_lock.owned))
 404                 return false;
 405
 406         if (unlikely(!spin_trylock_bh(&sk->sk_lock.slock)))
 407                 return false;
 408
 409         /* must re-check after taking the lock */
 410         if (!READ_ONCE(sk->sk_lock.owned))
 411                 __mptcp_move_skbs_from_subflow(msk, ssk, &moved);
 412
 413         spin_unlock_bh(&sk->sk_lock.slock);
 414
 415         return moved > 0;
 416 }
 417
 418 void mptcp_data_ready(struct sock *sk, struct sock *ssk)
 419 {
 420         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
 421
 422         set_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags);
 423
 424         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) < READ_ONCE(sk->sk_rcvbuf) &&
 425             move_skbs_to_msk(msk, ssk))
 426                 goto wake;
 427
 428         /* don't schedule if mptcp sk is (still) over limit */
 429         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > READ_ONCE(sk->sk_rcvbuf))
 430                 goto wake;
 431
 432         /* mptcp socket is owned, release_cb should retry */
 433         if (!test_and_set_bit(TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED,
 434                               &sk->sk_tsq_flags)) {
 435                 sock_hold(sk);
 436
 437                 /* need to try again, its possible release_cb() has already
 438                  * been called after the test_and_set_bit() above.
 439                  */
 440                 move_skbs_to_msk(msk, ssk);
 441         }
 442 wake:
 443         sk->sk_data_ready(sk);
 444 }
 445
 446 static void __mptcp_flush_join_list(struct mptcp_sock *msk)
 447 {
 448         if (likely(list_empty(&msk->join_list)))
 449                 return;
 450
 451         spin_lock_bh(&msk->join_list_lock);
 452         list_splice_tail_init(&msk->join_list, &msk->conn_list);
 453         spin_unlock_bh(&msk->join_list_lock);
 454 }
 455
 456 static bool mptcp_timer_pending(struct sock *sk)
 457 {
 458         return timer_pending(&inet_csk(sk)->icsk_retransmit_timer);
 459 }
 460
 461 static void mptcp_reset_timer(struct sock *sk)
 462 {
 463         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
 464         unsigned long tout;
 465
 466         /* should never be called with mptcp level timer cleared */
 467         tout = READ_ONCE(mptcp_sk(sk)->timer_ival);
 468         if (WARN_ON_ONCE(!tout))
 469                 tout = TCP_RTO_MIN;
 470         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_retransmit_timer, jiffies + tout);
 471 }
 472
 473 void mptcp_data_acked(struct sock *sk)
 474 {
 475         mptcp_reset_timer(sk);
 476
 477         if ((!sk_stream_is_writeable(sk) ||
 478              (inet_sk_state_load(sk) != TCP_ESTABLISHED)) &&
 479             schedule_work(&mptcp_sk(sk)->work))
 480                 sock_hold(sk);
 481 }
 482
 483 void mptcp_subflow_eof(struct sock *sk)
 484 {
 485         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
 486
 487         if (!test_and_set_bit(MPTCP_WORK_EOF, &msk->flags) &&
 488             schedule_work(&msk->work))
 489                 sock_hold(sk);
 490 }
 491
 492 static void mptcp_check_for_eof(struct mptcp_sock *msk)
 493 {
 494         struct mptcp_subflow_context *subflow;
 495         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
 496         int receivers = 0;
 497
 498         mptcp_for_each_subflow(msk, subflow)
 499                 receivers += !subflow->rx_eof;
 500
 501         if (!receivers && !(sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN)) {
 502                 /* hopefully temporary hack: propagate shutdown status
 503                  * to msk, when all subflows agree on it
 504                  */
 505                 sk->sk_shutdown |= RCV_SHUTDOWN;
 506
 507                 smp_mb__before_atomic(); /* SHUTDOWN must be visible first */
 508                 set_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags);
 509                 sk->sk_data_ready(sk);
 510         }
 511 }
 512
 513 static bool mptcp_ext_cache_refill(struct mptcp_sock *msk)
 514 {
 515         const struct sock *sk = (const struct sock *)msk;
 516
 517         if (!msk->cached_ext)
 518                 msk->cached_ext = __skb_ext_alloc(sk->sk_allocation);
 519
 520         return !!msk->cached_ext;
 521 }
 522
 523 static struct sock *mptcp_subflow_recv_lookup(const struct mptcp_sock *msk)
 524 {
 525         struct mptcp_subflow_context *subflow;
 526         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
 527
 528         sock_owned_by_me(sk);
 529
 530         mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
 531                 if (subflow->data_avail)
 532                         return mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
 533         }
 534
 535         return NULL;
 536 }
 537
 538 static bool mptcp_skb_can_collapse_to(u64 write_seq,
 539                                       const struct sk_buff *skb,
 540                                       const struct mptcp_ext *mpext)
 541 {
 542         if (!tcp_skb_can_collapse_to(skb))
 543                 return false;
 544
 545         /* can collapse only if MPTCP level sequence is in order */
 546         return mpext && mpext->data_seq + mpext->data_len == write_seq;
 547 }
 548
 549 static bool mptcp_frag_can_collapse_to(const struct mptcp_sock *msk,
 550                                        const struct page_frag *pfrag,
 551                                        const struct mptcp_data_frag *df)
 552 {
 553         return df && pfrag->page == df->page &&
 554                 df->data_seq + df->data_len == msk->write_seq;
 555 }
 556
 557 static void dfrag_uncharge(struct sock *sk, int len)
 558 {
 559         sk_mem_uncharge(sk, len);
 560         sk_wmem_queued_add(sk, -len);
 561 }
 562
 563 static void dfrag_clear(struct sock *sk, struct mptcp_data_frag *dfrag)
 564 {
 565         int len = dfrag->data_len + dfrag->overhead;
 566
 567         list_del(&dfrag->list);
 568         dfrag_uncharge(sk, len);
 569         put_page(dfrag->page);
 570 }
 571
 572 static void mptcp_clean_una(struct sock *sk)
 573 {
 574         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
 575         struct mptcp_data_frag *dtmp, *dfrag;
 576         bool cleaned = false;
 577         u64 snd_una;
 578
 579         /* on fallback we just need to ignore snd_una, as this is really
 580          * plain TCP
 581          */
 582         if (__mptcp_check_fallback(msk))
 583                 atomic64_set(&msk->snd_una, msk->write_seq);
 584         snd_una = atomic64_read(&msk->snd_una);
 585
 586         list_for_each_entry_safe(dfrag, dtmp, &msk->rtx_queue, list) {
 587                 if (after64(dfrag->data_seq + dfrag->data_len, snd_una))
 588                         break;
 589
 590                 dfrag_clear(sk, dfrag);
 591                 cleaned = true;
 592         }
 593
 594         dfrag = mptcp_rtx_head(sk);
 595         if (dfrag && after64(snd_una, dfrag->data_seq)) {
 596                 u64 delta = snd_una - dfrag->data_seq;
 597
 598                 if (WARN_ON_ONCE(delta > dfrag->data_len))
 599                         goto out;
 600
 601                 dfrag->data_seq += delta;
 602                 dfrag->offset += delta;
 603                 dfrag->data_len -= delta;
 604
 605                 dfrag_uncharge(sk, delta);
 606                 cleaned = true;
 607         }
 608
 609 out:
 610         if (cleaned) {
 611                 sk_mem_reclaim_partial(sk);
 612
 613                 /* Only wake up writers if a subflow is ready */
 614                 if (test_bit(MPTCP_SEND_SPACE, &msk->flags))
 615                         sk_stream_write_space(sk);
 616         }
 617 }
 618
 619 /* ensure we get enough memory for the frag hdr, beyond some minimal amount of
 620  * data
 621  */
 622 static bool mptcp_page_frag_refill(struct sock *sk, struct page_frag *pfrag)
 623 {
 624         if (likely(skb_page_frag_refill(32U + sizeof(struct mptcp_data_frag),
 625                                         pfrag, sk->sk_allocation)))
 626                 return true;
 627
 628         sk->sk_prot->enter_memory_pressure(sk);
 629         sk_stream_moderate_sndbuf(sk);
 630         return false;
 631 }
 632
 633 static struct mptcp_data_frag *
 634 mptcp_carve_data_frag(const struct mptcp_sock *msk, struct page_frag *pfrag,
 635                       int orig_offset)
 636 {
 637         int offset = ALIGN(orig_offset, sizeof(long));
 638         struct mptcp_data_frag *dfrag;
 639
 640         dfrag = (struct mptcp_data_frag *)(page_to_virt(pfrag->page) + offset);
 641         dfrag->data_len = 0;
 642         dfrag->data_seq = msk->write_seq;
 643         dfrag->overhead = offset - orig_offset + sizeof(struct mptcp_data_frag);
 644         dfrag->offset = offset + sizeof(struct mptcp_data_frag);
 645         dfrag->page = pfrag->page;
 646
 647         return dfrag;
 648 }
 649
 650 static int mptcp_sendmsg_frag(struct sock *sk, struct sock *ssk,
 651                               struct msghdr *msg, struct mptcp_data_frag *dfrag,
 652                               long *timeo, int *pmss_now,
 653                               int *ps_goal)
 654 {
 655         int mss_now, avail_size, size_goal, offset, ret, frag_truesize = 0;
 656         bool dfrag_collapsed, can_collapse = false;
 657         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
 658         struct mptcp_ext *mpext = NULL;
 659         bool retransmission = !!dfrag;
 660         struct sk_buff *skb, *tail;
 661         struct page_frag *pfrag;
 662         struct page *page;
 663         u64 *write_seq;
 664         size_t psize;
 665
 666         /* use the mptcp page cache so that we can easily move the data
 667          * from one substream to another, but do per subflow memory accounting
 668          * Note: pfrag is used only !retransmission, but the compiler if
 669          * fooled into a warning if we don't init here
 670          */
 671         pfrag = sk_page_frag(sk);
 672         if (!retransmission) {
 673                 write_seq = &msk->write_seq;
 674                 page = pfrag->page;
 675         } else {
 676                 write_seq = &dfrag->data_seq;
 677                 page = dfrag->page;
 678         }
 679
 680         /* compute copy limit */
 681         mss_now = tcp_send_mss(ssk, &size_goal, msg->msg_flags);
 682         *pmss_now = mss_now;
 683         *ps_goal = size_goal;
 684         avail_size = size_goal;
 685         skb = tcp_write_queue_tail(ssk);
 686         if (skb) {
 687                 mpext = skb_ext_find(skb, SKB_EXT_MPTCP);
 688
 689                 /* Limit the write to the size available in the
 690                  * current skb, if any, so that we create at most a new skb.
 691                  * Explicitly tells TCP internals to avoid collapsing on later
 692                  * queue management operation, to avoid breaking the ext <->
 693                  * SSN association set here
 694                  */
 695                 can_collapse = (size_goal - skb->len > 0) &&
 696                               mptcp_skb_can_collapse_to(*write_seq, skb, mpext);
 697                 if (!can_collapse)
 698                         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 1;
 699                 else
 700                         avail_size = size_goal - skb->len;
 701         }
 702
 703         if (!retransmission) {
 704                 /* reuse tail pfrag, if possible, or carve a new one from the
 705                  * page allocator
 706                  */
 707                 dfrag = mptcp_rtx_tail(sk);
 708                 offset = pfrag->offset;
 709                 dfrag_collapsed = mptcp_frag_can_collapse_to(msk, pfrag, dfrag);
 710                 if (!dfrag_collapsed) {
 711                         dfrag = mptcp_carve_data_frag(msk, pfrag, offset);
 712                         offset = dfrag->offset;
 713                         frag_truesize = dfrag->overhead;
 714                 }
 715                 psize = min_t(size_t, pfrag->size - offset, avail_size);
 716
 717                 /* Copy to page */
 718                 pr_debug("left=%zu", msg_data_left(msg));
 719                 psize = copy_page_from_iter(pfrag->page, offset,
 720                                             min_t(size_t, msg_data_left(msg),
 721                                                   psize),
 722                                             &msg->msg_iter);
 723                 pr_debug("left=%zu", msg_data_left(msg));
 724                 if (!psize)
 725                         return -EINVAL;
 726
 727                 if (!sk_wmem_schedule(sk, psize + dfrag->overhead)) {
 728                         iov_iter_revert(&msg->msg_iter, psize);
 729                         return -ENOMEM;
 730                 }
 731         } else {
 732                 offset = dfrag->offset;
 733                 psize = min_t(size_t, dfrag->data_len, avail_size);
 734         }
 735
 736         /* tell the TCP stack to delay the push so that we can safely
 737          * access the skb after the sendpages call
 738          */
 739         ret = do_tcp_sendpages(ssk, page, offset, psize,
 740                                msg->msg_flags | MSG_SENDPAGE_NOTLAST | MSG_DONTWAIT);
 741         if (ret <= 0) {
 742                 if (!retransmission)
 743                         iov_iter_revert(&msg->msg_iter, psize);
 744                 return ret;
 745         }
 746
 747         frag_truesize += ret;
 748         if (!retransmission) {
 749                 if (unlikely(ret < psize))
 750                         iov_iter_revert(&msg->msg_iter, psize - ret);
 751
 752                 /* send successful, keep track of sent data for mptcp-level
 753                  * retransmission
 754                  */
 755                 dfrag->data_len += ret;
 756                 if (!dfrag_collapsed) {
 757                         get_page(dfrag->page);
 758                         list_add_tail(&dfrag->list, &msk->rtx_queue);
 759                         sk_wmem_queued_add(sk, frag_truesize);
 760                 } else {
 761                         sk_wmem_queued_add(sk, ret);
 762                 }
 763
 764                 /* charge data on mptcp rtx queue to the master socket
 765                  * Note: we charge such data both to sk and ssk
 766                  */
 767                 sk->sk_forward_alloc -= frag_truesize;
 768         }
 769
 770         /* if the tail skb extension is still the cached one, collapsing
 771          * really happened. Note: we can't check for 'same skb' as the sk_buff
 772          * hdr on tail can be transmitted, freed and re-allocated by the
 773          * do_tcp_sendpages() call
 774          */
 775         tail = tcp_write_queue_tail(ssk);
 776         if (mpext && tail && mpext == skb_ext_find(tail, SKB_EXT_MPTCP)) {
 777                 WARN_ON_ONCE(!can_collapse);
 778                 mpext->data_len += ret;
 779                 goto out;
 780         }
 781
 782         skb = tcp_write_queue_tail(ssk);
 783         mpext = __skb_ext_set(skb, SKB_EXT_MPTCP, msk->cached_ext);
 784         msk->cached_ext = NULL;
 785
 786         memset(mpext, 0, sizeof(*mpext));
 787         mpext->data_seq = *write_seq;
 788         mpext->subflow_seq = mptcp_subflow_ctx(ssk)->rel_write_seq;
 789         mpext->data_len = ret;
 790         mpext->use_map = 1;
 791         mpext->dsn64 = 1;
 792
 793         pr_debug("data_seq=%llu subflow_seq=%u data_len=%u dsn64=%d",
 794                  mpext->data_seq, mpext->subflow_seq, mpext->data_len,
 795                  mpext->dsn64);
 796
 797 out:
 798         if (!retransmission)
 799                 pfrag->offset += frag_truesize;
 800         WRITE_ONCE(*write_seq, *write_seq + ret);
 801         mptcp_subflow_ctx(ssk)->rel_write_seq += ret;
 802
 803         return ret;
 804 }
 805
 806 static void mptcp_nospace(struct mptcp_sock *msk, struct socket *sock)
 807 {
 808         clear_bit(MPTCP_SEND_SPACE, &msk->flags);
 809         smp_mb__after_atomic(); /* msk->flags is changed by write_space cb */
 810
 811         /* enables sk->write_space() callbacks */
 812         set_bit(SOCK_NOSPACE, &sock->flags);
 813 }
 814
 815 static struct sock *mptcp_subflow_get_send(struct mptcp_sock *msk)
 816 {
 817         struct mptcp_subflow_context *subflow;
 818         struct sock *backup = NULL;
 819
 820         sock_owned_by_me((const struct sock *)msk);
 821
 822         if (!mptcp_ext_cache_refill(msk))
 823                 return NULL;
 824
 825         mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
 826                 struct sock *ssk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
 827
 828                 if (!sk_stream_memory_free(ssk)) {
 829                         struct socket *sock = ssk->sk_socket;
 830
 831                         if (sock)
 832                                 mptcp_nospace(msk, sock);
 833
 834                         return NULL;
 835                 }
 836
 837                 if (subflow->backup) {
 838                         if (!backup)
 839                                 backup = ssk;
 840
 841                         continue;
 842                 }
 843
 844                 return ssk;
 845         }
 846
 847         return backup;
 848 }
 849
 850 static void ssk_check_wmem(struct mptcp_sock *msk, struct sock *ssk)
 851 {
 852         struct socket *sock;
 853
 854         if (likely(sk_stream_is_writeable(ssk)))
 855                 return;
 856
 857         sock = READ_ONCE(ssk->sk_socket);
 858         if (sock)
 859                 mptcp_nospace(msk, sock);
 860 }
 861
 862 static int mptcp_sendmsg(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t len)
 863 {
 864         int mss_now = 0, size_goal = 0, ret = 0;
 865         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
 866         struct page_frag *pfrag;
 867         size_t copied = 0;
 868         struct sock *ssk;
 869         bool tx_ok;
 870         long timeo;
 871
 872         if (msg->msg_flags & ~(MSG_MORE | MSG_DONTWAIT | MSG_NOSIGNAL))
 873                 return -EOPNOTSUPP;
 874
 875         lock_sock(sk);
 876
 877         timeo = sock_sndtimeo(sk, msg->msg_flags & MSG_DONTWAIT);
 878
 879         if ((1 << sk->sk_state) & ~(TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT)) {
 880                 ret = sk_stream_wait_connect(sk, &timeo);
 881                 if (ret)
 882                         goto out;
 883         }
 884
 885         pfrag = sk_page_frag(sk);
 886 restart:
 887         mptcp_clean_una(sk);
 888
 889         if (sk->sk_err || (sk->sk_shutdown & SEND_SHUTDOWN)) {
 890                 ret = -EPIPE;
 891                 goto out;
 892         }
 893
 894         __mptcp_flush_join_list(msk);
 895         ssk = mptcp_subflow_get_send(msk);
 896         while (!sk_stream_memory_free(sk) ||
 897                !ssk ||
 898                !mptcp_page_frag_refill(ssk, pfrag)) {
 899                 if (ssk) {
 900                         /* make sure retransmit timer is
 901                          * running before we wait for memory.
 902                          *
 903                          * The retransmit timer might be needed
 904                          * to make the peer send an up-to-date
 905                          * MPTCP Ack.
 906                          */
 907                         mptcp_set_timeout(sk, ssk);
 908                         if (!mptcp_timer_pending(sk))
 909                                 mptcp_reset_timer(sk);
 910                 }
 911
 912                 ret = sk_stream_wait_memory(sk, &timeo);
 913                 if (ret)
 914                         goto out;
 915
 916                 mptcp_clean_una(sk);
 917
 918                 ssk = mptcp_subflow_get_send(msk);
 919                 if (list_empty(&msk->conn_list)) {
 920                         ret = -ENOTCONN;
 921                         goto out;
 922                 }
 923         }
 924
 925         pr_debug("conn_list->subflow=%p", ssk);
 926
 927         lock_sock(ssk);
 928         tx_ok = msg_data_left(msg);
 929         while (tx_ok) {
 930                 ret = mptcp_sendmsg_frag(sk, ssk, msg, NULL, &timeo, &mss_now,
 931                                          &size_goal);
 932                 if (ret < 0) {
 933                         if (ret == -EAGAIN && timeo > 0) {
 934                                 mptcp_set_timeout(sk, ssk);
 935                                 release_sock(ssk);
 936                                 goto restart;
 937                         }
 938                         break;
 939                 }
 940
 941                 copied += ret;
 942
 943                 tx_ok = msg_data_left(msg);
 944                 if (!tx_ok)
 945                         break;
 946
 947                 if (!sk_stream_memory_free(ssk) ||
 948                     !mptcp_page_frag_refill(ssk, pfrag) ||
 949                     !mptcp_ext_cache_refill(msk)) {
 950                         set_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags);
 951                         tcp_push(ssk, msg->msg_flags, mss_now,
 952                                  tcp_sk(ssk)->nonagle, size_goal);
 953                         mptcp_set_timeout(sk, ssk);
 954                         release_sock(ssk);
 955                         goto restart;
 956                 }
 957
 958                 /* memory is charged to mptcp level socket as well, i.e.
 959                  * if msg is very large, mptcp socket may run out of buffer
 960                  * space.  mptcp_clean_una() will release data that has
 961                  * been acked at mptcp level in the mean time, so there is
 962                  * a good chance we can continue sending data right away.
 963                  *
 964                  * Normally, when the tcp subflow can accept more data, then
 965                  * so can the MPTCP socket.  However, we need to cope with
 966                  * peers that might lag behind in their MPTCP-level
 967                  * acknowledgements, i.e.  data might have been acked at
 968                  * tcp level only.  So, we must also check the MPTCP socket
 969                  * limits before we send more data.
 970                  */
 971                 if (unlikely(!sk_stream_memory_free(sk))) {
 972                         tcp_push(ssk, msg->msg_flags, mss_now,
 973                                  tcp_sk(ssk)->nonagle, size_goal);
 974                         mptcp_clean_una(sk);
 975                         if (!sk_stream_memory_free(sk)) {
 976                                 /* can't send more for now, need to wait for
 977                                  * MPTCP-level ACKs from peer.
 978                                  *
 979                                  * Wakeup will happen via mptcp_clean_una().
 980                                  */
 981                                 mptcp_set_timeout(sk, ssk);
 982                                 release_sock(ssk);
 983                                 goto restart;
 984                         }
 985                 }
 986         }
 987
 988         mptcp_set_timeout(sk, ssk);
 989         if (copied) {
 990                 tcp_push(ssk, msg->msg_flags, mss_now, tcp_sk(ssk)->nonagle,
 991                          size_goal);
 992
 993                 /* start the timer, if it's not pending */
 994                 if (!mptcp_timer_pending(sk))
 995                         mptcp_reset_timer(sk);
 996         }
 997
 998         ssk_check_wmem(msk, ssk);
 999         release_sock(ssk);
1000 out:
1001         release_sock(sk);
1002         return copied ? : ret;
1003 }
1004
1005 static void mptcp_wait_data(struct sock *sk, long *timeo)
1006 {
1007         DEFINE_WAIT_FUNC(wait, woken_wake_function);
1008         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1009
1010         add_wait_queue(sk_sleep(sk), &wait);
1011         sk_set_bit(SOCKWQ_ASYNC_WAITDATA, sk);
1012
1013         sk_wait_event(sk, timeo,
1014                       test_and_clear_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags), &wait);
1015
1016         sk_clear_bit(SOCKWQ_ASYNC_WAITDATA, sk);
1017         remove_wait_queue(sk_sleep(sk), &wait);
1018 }
1019
1020 static int __mptcp_recvmsg_mskq(struct mptcp_sock *msk,
1021                                 struct msghdr *msg,
1022                                 size_t len)
1023 {
1024         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
1025         struct sk_buff *skb;
1026         int copied = 0;
1027
1028         while ((skb = skb_peek(&sk->sk_receive_queue)) != NULL) {
1029                 u32 offset = MPTCP_SKB_CB(skb)->offset;
1030                 u32 data_len = skb->len - offset;
1031                 u32 count = min_t(size_t, len - copied, data_len);
1032                 int err;
1033
1034                 err = skb_copy_datagram_msg(skb, offset, msg, count);
1035                 if (unlikely(err < 0)) {
1036                         if (!copied)
1037                                 return err;
1038                         break;
1039                 }
1040
1041                 copied += count;
1042
1043                 if (count < data_len) {
1044                         MPTCP_SKB_CB(skb)->offset += count;
1045                         break;
1046                 }
1047
1048                 __skb_unlink(skb, &sk->sk_receive_queue);
1049                 __kfree_skb(skb);
1050
1051                 if (copied >= len)
1052                         break;
1053         }
1054
1055         return copied;
1056 }
1057
1058 /* receive buffer autotuning.  See tcp_rcv_space_adjust for more information.
1059  *
1060  * Only difference: Use highest rtt estimate of the subflows in use.
1061  */
1062 static void mptcp_rcv_space_adjust(struct mptcp_sock *msk, int copied)
1063 {
1064         struct mptcp_subflow_context *subflow;
1065         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
1066         u32 time, advmss = 1;
1067         u64 rtt_us, mstamp;
1068
1069         sock_owned_by_me(sk);
1070
1071         if (copied <= 0)
1072                 return;
1073
1074         msk->rcvq_space.copied += copied;
1075
1076         mstamp = div_u64(tcp_clock_ns(), NSEC_PER_USEC);
1077         time = tcp_stamp_us_delta(mstamp, msk->rcvq_space.time);
1078
1079         rtt_us = msk->rcvq_space.rtt_us;
1080         if (rtt_us && time < (rtt_us >> 3))
1081                 return;
1082
1083         rtt_us = 0;
1084         mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
1085                 const struct tcp_sock *tp;
1086                 u64 sf_rtt_us;
1087                 u32 sf_advmss;
1088
1089                 tp = tcp_sk(mptcp_subflow_tcp_sock(subflow));
1090
1091                 sf_rtt_us = READ_ONCE(tp->rcv_rtt_est.rtt_us);
1092                 sf_advmss = READ_ONCE(tp->advmss);
1093
1094                 rtt_us = max(sf_rtt_us, rtt_us);
1095                 advmss = max(sf_advmss, advmss);
1096         }
1097
1098         msk->rcvq_space.rtt_us = rtt_us;
1099         if (time < (rtt_us >> 3) || rtt_us == 0)
1100                 return;
1101
1102         if (msk->rcvq_space.copied <= msk->rcvq_space.space)
1103                 goto new_measure;
1104
1105         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_moderate_rcvbuf &&
1106             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
1107                 int rcvmem, rcvbuf;
1108                 u64 rcvwin, grow;
1109
1110                 rcvwin = ((u64)msk->rcvq_space.copied << 1) + 16 * advmss;
1111
1112                 grow = rcvwin * (msk->rcvq_space.copied - msk->rcvq_space.space);
1113
1114                 do_div(grow, msk->rcvq_space.space);
1115                 rcvwin += (grow << 1);
1116
1117                 rcvmem = SKB_TRUESIZE(advmss + MAX_TCP_HEADER);
1118                 while (tcp_win_from_space(sk, rcvmem) < advmss)
1119                         rcvmem += 128;
1120
1121                 do_div(rcvwin, advmss);
1122                 rcvbuf = min_t(u64, rcvwin * rcvmem,
1123                                sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
1124
1125                 if (rcvbuf > sk->sk_rcvbuf) {
1126                         u32 window_clamp;
1127
1128                         window_clamp = tcp_win_from_space(sk, rcvbuf);
1129                         WRITE_ONCE(sk->sk_rcvbuf, rcvbuf);
1130
1131                         /* Make subflows follow along.  If we do not do this, we
1132                          * get drops at subflow level if skbs can't be moved to
1133                          * the mptcp rx queue fast enough (announced rcv_win can
1134                          * exceed ssk->sk_rcvbuf).
1135                          */
1136                         mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
1137                                 struct sock *ssk;
1138
1139                                 ssk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
1140                                 WRITE_ONCE(ssk->sk_rcvbuf, rcvbuf);
1141                                 tcp_sk(ssk)->window_clamp = window_clamp;
1142                         }
1143                 }
1144         }
1145
1146         msk->rcvq_space.space = msk->rcvq_space.copied;
1147 new_measure:
1148         msk->rcvq_space.copied = 0;
1149         msk->rcvq_space.time = mstamp;
1150 }
1151
1152 static bool __mptcp_move_skbs(struct mptcp_sock *msk)
1153 {
1154         unsigned int moved = 0;
1155         bool done;
1156
1157         do {
1158                 struct sock *ssk = mptcp_subflow_recv_lookup(msk);
1159
1160                 if (!ssk)
1161                         break;
1162
1163                 lock_sock(ssk);
1164                 done = __mptcp_move_skbs_from_subflow(msk, ssk, &moved);
1165                 release_sock(ssk);
1166         } while (!done);
1167
1168         return moved > 0;
1169 }
1170
1171 static int mptcp_recvmsg(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t len,
1172                          int nonblock, int flags, int *addr_len)
1173 {
1174         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1175         int copied = 0;
1176         int target;
1177         long timeo;
1178
1179         if (msg->msg_flags & ~(MSG_WAITALL | MSG_DONTWAIT))
1180                 return -EOPNOTSUPP;
1181
1182         lock_sock(sk);
1183         timeo = sock_rcvtimeo(sk, nonblock);
1184
1185         len = min_t(size_t, len, INT_MAX);
1186         target = sock_rcvlowat(sk, flags & MSG_WAITALL, len);
1187         __mptcp_flush_join_list(msk);
1188
1189         while (len > (size_t)copied) {
1190                 int bytes_read;
1191
1192                 bytes_read = __mptcp_recvmsg_mskq(msk, msg, len - copied);
1193                 if (unlikely(bytes_read < 0)) {
1194                         if (!copied)
1195                                 copied = bytes_read;
1196                         goto out_err;
1197                 }
1198
1199                 copied += bytes_read;
1200
1201                 if (skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue) &&
1202                     __mptcp_move_skbs(msk))
1203                         continue;
1204
1205                 /* only the master socket status is relevant here. The exit
1206                  * conditions mirror closely tcp_recvmsg()
1207                  */
1208                 if (copied >= target)
1209                         break;
1210
1211                 if (copied) {
1212                         if (sk->sk_err ||
1213                             sk->sk_state == TCP_CLOSE ||
1214                             (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN) ||
1215                             !timeo ||
1216                             signal_pending(current))
1217                                 break;
1218                 } else {
1219                         if (sk->sk_err) {
1220                                 copied = sock_error(sk);
1221                                 break;
1222                         }
1223
1224                         if (test_and_clear_bit(MPTCP_WORK_EOF, &msk->flags))
1225                                 mptcp_check_for_eof(msk);
1226
1227                         if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN)
1228                                 break;
1229
1230                         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE) {
1231                                 copied = -ENOTCONN;
1232                                 break;
1233                         }
1234
1235                         if (!timeo) {
1236                                 copied = -EAGAIN;
1237                                 break;
1238                         }
1239
1240                         if (signal_pending(current)) {
1241                                 copied = sock_intr_errno(timeo);
1242                                 break;
1243                         }
1244                 }
1245
1246                 pr_debug("block timeout %ld", timeo);
1247                 mptcp_wait_data(sk, &timeo);
1248         }
1249
1250         if (skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue)) {
1251                 /* entire backlog drained, clear DATA_READY. */
1252                 clear_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags);
1253
1254                 /* .. race-breaker: ssk might have gotten new data
1255                  * after last __mptcp_move_skbs() returned false.
1256                  */
1257                 if (unlikely(__mptcp_move_skbs(msk)))
1258                         set_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags);
1259         } else if (unlikely(!test_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags))) {
1260                 /* data to read but mptcp_wait_data() cleared DATA_READY */
1261                 set_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags);
1262         }
1263 out_err:
1264         mptcp_rcv_space_adjust(msk, copied);
1265
1266         release_sock(sk);
1267         return copied;
1268 }
1269
1270 static void mptcp_retransmit_handler(struct sock *sk)
1271 {
1272         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1273
1274         if (atomic64_read(&msk->snd_una) == READ_ONCE(msk->write_seq)) {
1275                 mptcp_stop_timer(sk);
1276         } else {
1277                 set_bit(MPTCP_WORK_RTX, &msk->flags);
1278                 if (schedule_work(&msk->work))
1279                         sock_hold(sk);
1280         }
1281 }
1282
1283 static void mptcp_retransmit_timer(struct timer_list *t)
1284 {
1285         struct inet_connection_sock *icsk = from_timer(icsk, t,
1286                                                        icsk_retransmit_timer);
1287         struct sock *sk = &icsk->icsk_inet.sk;
1288
1289         bh_lock_sock(sk);
1290         if (!sock_owned_by_user(sk)) {
1291                 mptcp_retransmit_handler(sk);
1292         } else {
1293                 /* delegate our work to tcp_release_cb() */
1294                 if (!test_and_set_bit(TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED,
1295                                       &sk->sk_tsq_flags))
1296                         sock_hold(sk);
1297         }
1298         bh_unlock_sock(sk);
1299         sock_put(sk);
1300 }
1301
1302 /* Find an idle subflow.  Return NULL if there is unacked data at tcp
1303  * level.
1304  *
1305  * A backup subflow is returned only if that is the only kind available.
1306  */
1307 static struct sock *mptcp_subflow_get_retrans(const struct mptcp_sock *msk)
1308 {
1309         struct mptcp_subflow_context *subflow;
1310         struct sock *backup = NULL;
1311
1312         sock_owned_by_me((const struct sock *)msk);
1313
1314         mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
1315                 struct sock *ssk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
1316
1317                 /* still data outstanding at TCP level?  Don't retransmit. */
1318                 if (!tcp_write_queue_empty(ssk))
1319                         return NULL;
1320
1321                 if (subflow->backup) {
1322                         if (!backup)
1323                                 backup = ssk;
1324                         continue;
1325                 }
1326
1327                 return ssk;
1328         }
1329
1330         return backup;
1331 }
1332
1333 /* subflow sockets can be either outgoing (connect) or incoming
1334  * (accept).
1335  *
1336  * Outgoing subflows use in-kernel sockets.
1337  * Incoming subflows do not have their own 'struct socket' allocated,
1338  * so we need to use tcp_close() after detaching them from the mptcp
1339  * parent socket.
1340  */
1341 static void __mptcp_close_ssk(struct sock *sk, struct sock *ssk,
1342                               struct mptcp_subflow_context *subflow,
1343                               long timeout)
1344 {
1345         struct socket *sock = READ_ONCE(ssk->sk_socket);
1346
1347         list_del(&subflow->node);
1348
1349         if (sock && sock != sk->sk_socket) {
1350                 /* outgoing subflow */
1351                 sock_release(sock);
1352         } else {
1353                 /* incoming subflow */
1354                 tcp_close(ssk, timeout);
1355         }
1356 }
1357
1358 static unsigned int mptcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1359 {
1360         return 0;
1361 }
1362
1363 static void pm_work(struct mptcp_sock *msk)
1364 {
1365         struct mptcp_pm_data *pm = &msk->pm;
1366
1367         spin_lock_bh(&msk->pm.lock);
1368
1369         pr_debug("msk=%p status=%x", msk, pm->status);
1370         if (pm->status & BIT(MPTCP_PM_ADD_ADDR_RECEIVED)) {
1371                 pm->status &= ~BIT(MPTCP_PM_ADD_ADDR_RECEIVED);
1372                 mptcp_pm_nl_add_addr_received(msk);
1373         }
1374         if (pm->status & BIT(MPTCP_PM_ESTABLISHED)) {
1375                 pm->status &= ~BIT(MPTCP_PM_ESTABLISHED);
1376                 mptcp_pm_nl_fully_established(msk);
1377         }
1378         if (pm->status & BIT(MPTCP_PM_SUBFLOW_ESTABLISHED)) {
1379                 pm->status &= ~BIT(MPTCP_PM_SUBFLOW_ESTABLISHED);
1380                 mptcp_pm_nl_subflow_established(msk);
1381         }
1382
1383         spin_unlock_bh(&msk->pm.lock);
1384 }
1385
1386 static void mptcp_worker(struct work_struct *work)
1387 {
1388         struct mptcp_sock *msk = container_of(work, struct mptcp_sock, work);
1389         struct sock *ssk, *sk = &msk->sk.icsk_inet.sk;
1390         int orig_len, orig_offset, mss_now = 0, size_goal = 0;
1391         struct mptcp_data_frag *dfrag;
1392         u64 orig_write_seq;
1393         size_t copied = 0;
1394         struct msghdr msg = {
1395                 .msg_flags = MSG_DONTWAIT,
1396         };
1397         long timeo = 0;
1398
1399         lock_sock(sk);
1400         mptcp_clean_una(sk);
1401         mptcp_check_data_fin_ack(sk);
1402         __mptcp_flush_join_list(msk);
1403         __mptcp_move_skbs(msk);
1404
1405         if (msk->pm.status)
1406                 pm_work(msk);
1407
1408         if (test_and_clear_bit(MPTCP_WORK_EOF, &msk->flags))
1409                 mptcp_check_for_eof(msk);
1410
1411         mptcp_check_data_fin(sk);
1412
1413         if (!test_and_clear_bit(MPTCP_WORK_RTX, &msk->flags))
1414                 goto unlock;
1415
1416         dfrag = mptcp_rtx_head(sk);
1417         if (!dfrag)
1418                 goto unlock;
1419
1420         if (!mptcp_ext_cache_refill(msk))
1421                 goto reset_unlock;
1422
1423         ssk = mptcp_subflow_get_retrans(msk);
1424         if (!ssk)
1425                 goto reset_unlock;
1426
1427         lock_sock(ssk);
1428
1429         orig_len = dfrag->data_len;
1430         orig_offset = dfrag->offset;
1431         orig_write_seq = dfrag->data_seq;
1432         while (dfrag->data_len > 0) {
1433                 int ret = mptcp_sendmsg_frag(sk, ssk, &msg, dfrag, &timeo,
1434                                              &mss_now, &size_goal);
1435                 if (ret < 0)
1436                         break;
1437
1438                 MPTCP_INC_STATS(sock_net(sk), MPTCP_MIB_RETRANSSEGS);
1439                 copied += ret;
1440                 dfrag->data_len -= ret;
1441                 dfrag->offset += ret;
1442
1443                 if (!mptcp_ext_cache_refill(msk))
1444                         break;
1445         }
1446         if (copied)
1447                 tcp_push(ssk, msg.msg_flags, mss_now, tcp_sk(ssk)->nonagle,
1448                          size_goal);
1449
1450         dfrag->data_seq = orig_write_seq;
1451         dfrag->offset = orig_offset;
1452         dfrag->data_len = orig_len;
1453
1454         mptcp_set_timeout(sk, ssk);
1455         release_sock(ssk);
1456
1457 reset_unlock:
1458         if (!mptcp_timer_pending(sk))
1459                 mptcp_reset_timer(sk);
1460
1461 unlock:
1462         release_sock(sk);
1463         sock_put(sk);
1464 }
1465
1466 static int __mptcp_init_sock(struct sock *sk)
1467 {
1468         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1469
1470         spin_lock_init(&msk->join_list_lock);
1471
1472         INIT_LIST_HEAD(&msk->conn_list);
1473         INIT_LIST_HEAD(&msk->join_list);
1474         INIT_LIST_HEAD(&msk->rtx_queue);
1475         __set_bit(MPTCP_SEND_SPACE, &msk->flags);
1476         INIT_WORK(&msk->work, mptcp_worker);
1477
1478         msk->first = NULL;
1479         inet_csk(sk)->icsk_sync_mss = mptcp_sync_mss;
1480
1481         mptcp_pm_data_init(msk);
1482
1483         /* re-use the csk retrans timer for MPTCP-level retrans */
1484         timer_setup(&msk->sk.icsk_retransmit_timer, mptcp_retransmit_timer, 0);
1485
1486         return 0;
1487 }
1488
1489 static int mptcp_init_sock(struct sock *sk)
1490 {
1491         struct net *net = sock_net(sk);
1492         int ret;
1493
1494         if (!mptcp_is_enabled(net))
1495                 return -ENOPROTOOPT;
1496
1497         if (unlikely(!net->mib.mptcp_statistics) && !mptcp_mib_alloc(net))
1498                 return -ENOMEM;
1499
1500         ret = __mptcp_init_sock(sk);
1501         if (ret)
1502                 return ret;
1503
1504         ret = __mptcp_socket_create(mptcp_sk(sk));
1505         if (ret)
1506                 return ret;
1507
1508         sk_sockets_allocated_inc(sk);
1509         sk->sk_rcvbuf = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[1];
1510         sk->sk_sndbuf = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_wmem[2];
1511
1512         return 0;
1513 }
1514
1515 static void __mptcp_clear_xmit(struct sock *sk)
1516 {
1517         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1518         struct mptcp_data_frag *dtmp, *dfrag;
1519
1520         sk_stop_timer(sk, &msk->sk.icsk_retransmit_timer);
1521
1522         list_for_each_entry_safe(dfrag, dtmp, &msk->rtx_queue, list)
1523                 dfrag_clear(sk, dfrag);
1524 }
1525
1526 static void mptcp_cancel_work(struct sock *sk)
1527 {
1528         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1529
1530         if (cancel_work_sync(&msk->work))
1531                 sock_put(sk);
1532 }
1533
1534 static void mptcp_subflow_shutdown(struct sock *sk, struct sock *ssk, int how)
1535 {
1536         lock_sock(ssk);
1537
1538         switch (ssk->sk_state) {
1539         case TCP_LISTEN:
1540                 if (!(how & RCV_SHUTDOWN))
1541                         break;
1542                 fallthrough;
1543         case TCP_SYN_SENT:
1544                 tcp_disconnect(ssk, O_NONBLOCK);
1545                 break;
1546         default:
1547                 if (__mptcp_check_fallback(mptcp_sk(sk))) {
1548                         pr_debug("Fallback");
1549                         ssk->sk_shutdown |= how;
1550                         tcp_shutdown(ssk, how);
1551                 } else {
1552                         pr_debug("Sending DATA_FIN on subflow %p", ssk);
1553                         mptcp_set_timeout(sk, ssk);
1554                         tcp_send_ack(ssk);
1555                 }
1556                 break;
1557         }
1558
1559         release_sock(ssk);
1560 }
1561
1562 static const unsigned char new_state[16] = {
1563         /* current state:     new state:      action:   */
1564         [0 /* (Invalid) */] = TCP_CLOSE,
1565         [TCP_ESTABLISHED]   = TCP_FIN_WAIT1 | TCP_ACTION_FIN,
1566         [TCP_SYN_SENT]      = TCP_CLOSE,
1567         [TCP_SYN_RECV]      = TCP_FIN_WAIT1 | TCP_ACTION_FIN,
1568         [TCP_FIN_WAIT1]     = TCP_FIN_WAIT1,
1569         [TCP_FIN_WAIT2]     = TCP_FIN_WAIT2,
1570         [TCP_TIME_WAIT]     = TCP_CLOSE,        /* should not happen ! */
1571         [TCP_CLOSE]         = TCP_CLOSE,
1572         [TCP_CLOSE_WAIT]    = TCP_LAST_ACK  | TCP_ACTION_FIN,
1573         [TCP_LAST_ACK]      = TCP_LAST_ACK,
1574         [TCP_LISTEN]        = TCP_CLOSE,
1575         [TCP_CLOSING]       = TCP_CLOSING,
1576         [TCP_NEW_SYN_RECV]  = TCP_CLOSE,        /* should not happen ! */
1577 };
1578
1579 static int mptcp_close_state(struct sock *sk)
1580 {
1581         int next = (int)new_state[sk->sk_state];
1582         int ns = next & TCP_STATE_MASK;
1583
1584         inet_sk_state_store(sk, ns);
1585
1586         return next & TCP_ACTION_FIN;
1587 }
1588
1589 static void mptcp_close(struct sock *sk, long timeout)
1590 {
1591         struct mptcp_subflow_context *subflow, *tmp;
1592         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1593         LIST_HEAD(conn_list);
1594
1595         lock_sock(sk);
1596         sk->sk_shutdown = SHUTDOWN_MASK;
1597
1598         if (sk->sk_state == TCP_LISTEN) {
1599                 inet_sk_state_store(sk, TCP_CLOSE);
1600                 goto cleanup;
1601         } else if (sk->sk_state == TCP_CLOSE) {
1602                 goto cleanup;
1603         }
1604
1605         if (__mptcp_check_fallback(msk)) {
1606                 goto update_state;
1607         } else if (mptcp_close_state(sk)) {
1608                 pr_debug("Sending DATA_FIN sk=%p", sk);
1609                 WRITE_ONCE(msk->write_seq, msk->write_seq + 1);
1610                 WRITE_ONCE(msk->snd_data_fin_enable, 1);
1611
1612                 mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
1613                         struct sock *tcp_sk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
1614
1615                         mptcp_subflow_shutdown(sk, tcp_sk, SHUTDOWN_MASK);
1616                 }
1617         }
1618
1619         sk_stream_wait_close(sk, timeout);
1620
1621 update_state:
1622         inet_sk_state_store(sk, TCP_CLOSE);
1623
1624 cleanup:
1625         /* be sure to always acquire the join list lock, to sync vs
1626          * mptcp_finish_join().
1627          */
1628         spin_lock_bh(&msk->join_list_lock);
1629         list_splice_tail_init(&msk->join_list, &msk->conn_list);
1630         spin_unlock_bh(&msk->join_list_lock);
1631         list_splice_init(&msk->conn_list, &conn_list);
1632
1633         __mptcp_clear_xmit(sk);
1634
1635         release_sock(sk);
1636
1637         list_for_each_entry_safe(subflow, tmp, &conn_list, node) {
1638                 struct sock *ssk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
1639                 __mptcp_close_ssk(sk, ssk, subflow, timeout);
1640         }
1641
1642         mptcp_cancel_work(sk);
1643
1644         __skb_queue_purge(&sk->sk_receive_queue);
1645
1646         sk_common_release(sk);
1647 }
1648
1649 static void mptcp_copy_inaddrs(struct sock *msk, const struct sock *ssk)
1650 {
1651 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP_IPV6)
1652         const struct ipv6_pinfo *ssk6 = inet6_sk(ssk);
1653         struct ipv6_pinfo *msk6 = inet6_sk(msk);
1654
1655         msk->sk_v6_daddr = ssk->sk_v6_daddr;
1656         msk->sk_v6_rcv_saddr = ssk->sk_v6_rcv_saddr;
1657
1658         if (msk6 && ssk6) {
1659                 msk6->saddr = ssk6->saddr;
1660                 msk6->flow_label = ssk6->flow_label;
1661         }
1662 #endif
1663
1664         inet_sk(msk)->inet_num = inet_sk(ssk)->inet_num;
1665         inet_sk(msk)->inet_dport = inet_sk(ssk)->inet_dport;
1666         inet_sk(msk)->inet_sport = inet_sk(ssk)->inet_sport;
1667         inet_sk(msk)->inet_daddr = inet_sk(ssk)->inet_daddr;
1668         inet_sk(msk)->inet_saddr = inet_sk(ssk)->inet_saddr;
1669         inet_sk(msk)->inet_rcv_saddr = inet_sk(ssk)->inet_rcv_saddr;
1670 }
1671
1672 static int mptcp_disconnect(struct sock *sk, int flags)
1673 {
1674         /* Should never be called.
1675          * inet_stream_connect() calls ->disconnect, but that
1676          * refers to the subflow socket, not the mptcp one.
1677          */
1678         WARN_ON_ONCE(1);
1679         return 0;
1680 }
1681
1682 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP_IPV6)
1683 static struct ipv6_pinfo *mptcp_inet6_sk(const struct sock *sk)
1684 {
1685         unsigned int offset = sizeof(struct mptcp6_sock) - sizeof(struct ipv6_pinfo);
1686
1687         return (struct ipv6_pinfo *)(((u8 *)sk) + offset);
1688 }
1689 #endif
1690
1691 struct sock *mptcp_sk_clone(const struct sock *sk,
1692                             const struct mptcp_options_received *mp_opt,
1693                             struct request_sock *req)
1694 {
1695         struct mptcp_subflow_request_sock *subflow_req = mptcp_subflow_rsk(req);
1696         struct sock *nsk = sk_clone_lock(sk, GFP_ATOMIC);
1697         struct mptcp_sock *msk;
1698         u64 ack_seq;
1699
1700         if (!nsk)
1701                 return NULL;
1702
1703 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP_IPV6)
1704         if (nsk->sk_family == AF_INET6)
1705                 inet_sk(nsk)->pinet6 = mptcp_inet6_sk(nsk);
1706 #endif
1707
1708         __mptcp_init_sock(nsk);
1709
1710         msk = mptcp_sk(nsk);
1711         msk->local_key = subflow_req->local_key;
1712         msk->token = subflow_req->token;
1713         msk->subflow = NULL;
1714         WRITE_ONCE(msk->fully_established, false);
1715
1716         msk->write_seq = subflow_req->idsn + 1;
1717         atomic64_set(&msk->snd_una, msk->write_seq);
1718         if (mp_opt->mp_capable) {
1719                 msk->can_ack = true;
1720                 msk->remote_key = mp_opt->sndr_key;
1721                 mptcp_crypto_key_sha(msk->remote_key, NULL, &ack_seq);
1722                 ack_seq++;
1723                 msk->ack_seq = ack_seq;
1724         }
1725
1726         sock_reset_flag(nsk, SOCK_RCU_FREE);
1727         /* will be fully established after successful MPC subflow creation */
1728         inet_sk_state_store(nsk, TCP_SYN_RECV);
1729         bh_unlock_sock(nsk);
1730
1731         /* keep a single reference */
1732         __sock_put(nsk);
1733         return nsk;
1734 }
1735
1736 void mptcp_rcv_space_init(struct mptcp_sock *msk, const struct sock *ssk)
1737 {
1738         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(ssk);
1739
1740         msk->rcvq_space.copied = 0;
1741         msk->rcvq_space.rtt_us = 0;
1742
1743         msk->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
1744
1745         /* initial rcv_space offering made to peer */
1746         msk->rcvq_space.space = min_t(u32, tp->rcv_wnd,
1747                                       TCP_INIT_CWND * tp->advmss);
1748         if (msk->rcvq_space.space == 0)
1749                 msk->rcvq_space.space = TCP_INIT_CWND * TCP_MSS_DEFAULT;
1750 }
1751
1752 static struct sock *mptcp_accept(struct sock *sk, int flags, int *err,
1753                                  bool kern)
1754 {
1755         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1756         struct socket *listener;
1757         struct sock *newsk;
1758
1759         listener = __mptcp_nmpc_socket(msk);
1760         if (WARN_ON_ONCE(!listener)) {
1761                 *err = -EINVAL;
1762                 return NULL;
1763         }
1764
1765         pr_debug("msk=%p, listener=%p", msk, mptcp_subflow_ctx(listener->sk));
1766         newsk = inet_csk_accept(listener->sk, flags, err, kern);
1767         if (!newsk)
1768                 return NULL;
1769
1770         pr_debug("msk=%p, subflow is mptcp=%d", msk, sk_is_mptcp(newsk));
1771         if (sk_is_mptcp(newsk)) {
1772                 struct mptcp_subflow_context *subflow;
1773                 struct sock *new_mptcp_sock;
1774                 struct sock *ssk = newsk;
1775
1776                 subflow = mptcp_subflow_ctx(newsk);
1777                 new_mptcp_sock = subflow->conn;
1778
1779                 /* is_mptcp should be false if subflow->conn is missing, see
1780                  * subflow_syn_recv_sock()
1781                  */
1782                 if (WARN_ON_ONCE(!new_mptcp_sock)) {
1783                         tcp_sk(newsk)->is_mptcp = 0;
1784                         return newsk;
1785                 }
1786
1787                 /* acquire the 2nd reference for the owning socket */
1788                 sock_hold(new_mptcp_sock);
1789
1790                 local_bh_disable();
1791                 bh_lock_sock(new_mptcp_sock);
1792                 msk = mptcp_sk(new_mptcp_sock);
1793                 msk->first = newsk;
1794
1795                 newsk = new_mptcp_sock;
1796                 mptcp_copy_inaddrs(newsk, ssk);
1797                 list_add(&subflow->node, &msk->conn_list);
1798
1799                 mptcp_rcv_space_init(msk, ssk);
1800                 bh_unlock_sock(new_mptcp_sock);
1801
1802                 __MPTCP_INC_STATS(sock_net(sk), MPTCP_MIB_MPCAPABLEPASSIVEACK);
1803                 local_bh_enable();
1804         } else {
1805                 MPTCP_INC_STATS(sock_net(sk),
1806                                 MPTCP_MIB_MPCAPABLEPASSIVEFALLBACK);
1807         }
1808
1809         return newsk;
1810 }
1811
1812 static void mptcp_destroy(struct sock *sk)
1813 {
1814         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1815
1816         mptcp_token_destroy(msk);
1817         if (msk->cached_ext)
1818                 __skb_ext_put(msk->cached_ext);
1819
1820         sk_sockets_allocated_dec(sk);
1821 }
1822
1823 static int mptcp_setsockopt_sol_socket(struct mptcp_sock *msk, int optname,
1824                                        sockptr_t optval, unsigned int optlen)
1825 {
1826         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
1827         struct socket *ssock;
1828         int ret;
1829
1830         switch (optname) {
1831         case SO_REUSEPORT:
1832         case SO_REUSEADDR:
1833                 lock_sock(sk);
1834                 ssock = __mptcp_nmpc_socket(msk);
1835                 if (!ssock) {
1836                         release_sock(sk);
1837                         return -EINVAL;
1838                 }
1839
1840                 ret = sock_setsockopt(ssock, SOL_SOCKET, optname, optval, optlen);
1841                 if (ret == 0) {
1842                         if (optname == SO_REUSEPORT)
1843                                 sk->sk_reuseport = ssock->sk->sk_reuseport;
1844                         else if (optname == SO_REUSEADDR)
1845                                 sk->sk_reuse = ssock->sk->sk_reuse;
1846                 }
1847                 release_sock(sk);
1848                 return ret;
1849         }
1850
1851         return sock_setsockopt(sk->sk_socket, SOL_SOCKET, optname, optval, optlen);
1852 }
1853
1854 static int mptcp_setsockopt_v6(struct mptcp_sock *msk, int optname,
1855                                sockptr_t optval, unsigned int optlen)
1856 {
1857         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
1858         int ret = -EOPNOTSUPP;
1859         struct socket *ssock;
1860
1861         switch (optname) {
1862         case IPV6_V6ONLY:
1863                 lock_sock(sk);
1864                 ssock = __mptcp_nmpc_socket(msk);
1865                 if (!ssock) {
1866                         release_sock(sk);
1867                         return -EINVAL;
1868                 }
1869
1870                 ret = tcp_setsockopt(ssock->sk, SOL_IPV6, optname, optval, optlen);
1871                 if (ret == 0)
1872                         sk->sk_ipv6only = ssock->sk->sk_ipv6only;
1873
1874                 release_sock(sk);
1875                 break;
1876         }
1877
1878         return ret;
1879 }
1880
1881 static int mptcp_setsockopt(struct sock *sk, int level, int optname,
1882                             sockptr_t optval, unsigned int optlen)
1883 {
1884         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1885         struct sock *ssk;
1886
1887         pr_debug("msk=%p", msk);
1888
1889         if (level == SOL_SOCKET)
1890                 return mptcp_setsockopt_sol_socket(msk, optname, optval, optlen);
1891
1892         /* @@ the meaning of setsockopt() when the socket is connected and
1893          * there are multiple subflows is not yet defined. It is up to the
1894          * MPTCP-level socket to configure the subflows until the subflow
1895          * is in TCP fallback, when TCP socket options are passed through
1896          * to the one remaining subflow.
1897          */
1898         lock_sock(sk);
1899         ssk = __mptcp_tcp_fallback(msk);
1900         release_sock(sk);
1901         if (ssk)
1902                 return tcp_setsockopt(ssk, level, optname, optval, optlen);
1903
1904         if (level == SOL_IPV6)
1905                 return mptcp_setsockopt_v6(msk, optname, optval, optlen);
1906
1907         return -EOPNOTSUPP;
1908 }
1909
1910 static int mptcp_getsockopt(struct sock *sk, int level, int optname,
1911                             char __user *optval, int __user *option)
1912 {
1913         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1914         struct sock *ssk;
1915
1916         pr_debug("msk=%p", msk);
1917
1918         /* @@ the meaning of setsockopt() when the socket is connected and
1919          * there are multiple subflows is not yet defined. It is up to the
1920          * MPTCP-level socket to configure the subflows until the subflow
1921          * is in TCP fallback, when socket options are passed through
1922          * to the one remaining subflow.
1923          */
1924         lock_sock(sk);
1925         ssk = __mptcp_tcp_fallback(msk);
1926         release_sock(sk);
1927         if (ssk)
1928                 return tcp_getsockopt(ssk, level, optname, optval, option);
1929
1930         return -EOPNOTSUPP;
1931 }
1932
1933 #define MPTCP_DEFERRED_ALL (TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED | \
1934                             TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED)
1935
1936 /* this is very alike tcp_release_cb() but we must handle differently a
1937  * different set of events
1938  */
1939 static void mptcp_release_cb(struct sock *sk)
1940 {
1941         unsigned long flags, nflags;
1942
1943         do {
1944                 flags = sk->sk_tsq_flags;
1945                 if (!(flags & MPTCP_DEFERRED_ALL))
1946                         return;
1947                 nflags = flags & ~MPTCP_DEFERRED_ALL;
1948         } while (cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, flags, nflags) != flags);
1949
1950         sock_release_ownership(sk);
1951
1952         if (flags & TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED) {
1953                 struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1954                 struct sock *ssk;
1955
1956                 ssk = mptcp_subflow_recv_lookup(msk);
1957                 if (!ssk || !schedule_work(&msk->work))
1958                         __sock_put(sk);
1959         }
1960
1961         if (flags & TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED) {
1962                 mptcp_retransmit_handler(sk);
1963                 __sock_put(sk);
1964         }
1965 }
1966
1967 static int mptcp_hash(struct sock *sk)
1968 {
1969         /* should never be called,
1970          * we hash the TCP subflows not the master socket
1971          */
1972         WARN_ON_ONCE(1);
1973         return 0;
1974 }
1975
1976 static void mptcp_unhash(struct sock *sk)
1977 {
1978         /* called from sk_common_release(), but nothing to do here */
1979 }
1980
1981 static int mptcp_get_port(struct sock *sk, unsigned short snum)
1982 {
1983         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1984         struct socket *ssock;
1985
1986         ssock = __mptcp_nmpc_socket(msk);
1987         pr_debug("msk=%p, subflow=%p", msk, ssock);
1988         if (WARN_ON_ONCE(!ssock))
1989                 return -EINVAL;
1990
1991         return inet_csk_get_port(ssock->sk, snum);
1992 }
1993
1994 void mptcp_finish_connect(struct sock *ssk)
1995 {
1996         struct mptcp_subflow_context *subflow;
1997         struct mptcp_sock *msk;
1998         struct sock *sk;
1999         u64 ack_seq;
2000
2001         subflow = mptcp_subflow_ctx(ssk);
2002         sk = subflow->conn;
2003         msk = mptcp_sk(sk);
2004
2005         pr_debug("msk=%p, token=%u", sk, subflow->token);
2006
2007         mptcp_crypto_key_sha(subflow->remote_key, NULL, &ack_seq);
2008         ack_seq++;
2009         subflow->map_seq = ack_seq;
2010         subflow->map_subflow_seq = 1;
2011
2012         /* the socket is not connected yet, no msk/subflow ops can access/race
2013          * accessing the field below
2014          */
2015         WRITE_ONCE(msk->remote_key, subflow->remote_key);
2016         WRITE_ONCE(msk->local_key, subflow->local_key);
2017         WRITE_ONCE(msk->write_seq, subflow->idsn + 1);
2018         WRITE_ONCE(msk->ack_seq, ack_seq);
2019         WRITE_ONCE(msk->can_ack, 1);
2020         atomic64_set(&msk->snd_una, msk->write_seq);
2021
2022         mptcp_pm_new_connection(msk, 0);
2023
2024         mptcp_rcv_space_init(msk, ssk);
2025 }
2026
2027 static void mptcp_sock_graft(struct sock *sk, struct socket *parent)
2028 {
2029         write_lock_bh(&sk->sk_callback_lock);
2030         rcu_assign_pointer(sk->sk_wq, &parent->wq);
2031         sk_set_socket(sk, parent);
2032         sk->sk_uid = SOCK_INODE(parent)->i_uid;
2033         write_unlock_bh(&sk->sk_callback_lock);
2034 }
2035
2036 bool mptcp_finish_join(struct sock *sk)
2037 {
2038         struct mptcp_subflow_context *subflow = mptcp_subflow_ctx(sk);
2039         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(subflow->conn);
2040         struct sock *parent = (void *)msk;
2041         struct socket *parent_sock;
2042         bool ret;
2043
2044         pr_debug("msk=%p, subflow=%p", msk, subflow);
2045
2046         /* mptcp socket already closing? */
2047         if (!mptcp_is_fully_established(parent))
2048                 return false;
2049
2050         if (!msk->pm.server_side)
2051                 return true;
2052
2053         if (!mptcp_pm_allow_new_subflow(msk))
2054                 return false;
2055
2056         /* active connections are already on conn_list, and we can't acquire
2057          * msk lock here.
2058          * use the join list lock as synchronization point and double-check
2059          * msk status to avoid racing with mptcp_close()
2060          */
2061         spin_lock_bh(&msk->join_list_lock);
2062         ret = inet_sk_state_load(parent) == TCP_ESTABLISHED;
2063         if (ret && !WARN_ON_ONCE(!list_empty(&subflow->node)))
2064                 list_add_tail(&subflow->node, &msk->join_list);
2065         spin_unlock_bh(&msk->join_list_lock);
2066         if (!ret)
2067                 return false;
2068
2069         /* attach to msk socket only after we are sure he will deal with us
2070          * at close time
2071          */
2072         parent_sock = READ_ONCE(parent->sk_socket);
2073         if (parent_sock && !sk->sk_socket)
2074                 mptcp_sock_graft(sk, parent_sock);
2075         subflow->map_seq = msk->ack_seq;
2076         return true;
2077 }
2078
2079 static bool mptcp_memory_free(const struct sock *sk, int wake)
2080 {
2081         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
2082
2083         return wake ? test_bit(MPTCP_SEND_SPACE, &msk->flags) : true;
2084 }
2085
2086 static struct proto mptcp_prot = {
2087         .name           = "MPTCP",
2088         .owner          = THIS_MODULE,
2089         .init           = mptcp_init_sock,
2090         .disconnect     = mptcp_disconnect,
2091         .close          = mptcp_close,
2092         .accept         = mptcp_accept,
2093         .setsockopt     = mptcp_setsockopt,
2094         .getsockopt     = mptcp_getsockopt,
2095         .shutdown       = tcp_shutdown,
2096         .destroy        = mptcp_destroy,
2097         .sendmsg        = mptcp_sendmsg,
2098         .recvmsg        = mptcp_recvmsg,
2099         .release_cb     = mptcp_release_cb,
2100         .hash           = mptcp_hash,
2101         .unhash         = mptcp_unhash,
2102         .get_port       = mptcp_get_port,
2103         .sockets_allocated      = &mptcp_sockets_allocated,
2104         .memory_allocated       = &tcp_memory_allocated,
2105         .memory_pressure        = &tcp_memory_pressure,
2106         .stream_memory_free     = mptcp_memory_free,
2107         .sysctl_wmem_offset     = offsetof(struct net, ipv4.sysctl_tcp_wmem),
2108         .sysctl_mem     = sysctl_tcp_mem,
2109         .obj_size       = sizeof(struct mptcp_sock),
2110         .slab_flags     = SLAB_TYPESAFE_BY_RCU,
2111         .no_autobind    = true,
2112 };
2113
2114 static int mptcp_bind(struct socket *sock, struct sockaddr *uaddr, int addr_len)
2115 {
2116         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sock->sk);
2117         struct socket *ssock;
2118         int err;
2119
2120         lock_sock(sock->sk);
2121         ssock = __mptcp_nmpc_socket(msk);
2122         if (!ssock) {
2123                 err = -EINVAL;
2124                 goto unlock;
2125         }
2126
2127         err = ssock->ops->bind(ssock, uaddr, addr_len);
2128         if (!err)
2129                 mptcp_copy_inaddrs(sock->sk, ssock->sk);
2130
2131 unlock:
2132         release_sock(sock->sk);
2133         return err;
2134 }
2135
2136 static void mptcp_subflow_early_fallback(struct mptcp_sock *msk,
2137                                          struct mptcp_subflow_context *subflow)
2138 {
2139         subflow->request_mptcp = 0;
2140         __mptcp_do_fallback(msk);
2141 }
2142
2143 static int mptcp_stream_connect(struct socket *sock, struct sockaddr *uaddr,
2144                                 int addr_len, int flags)
2145 {
2146         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sock->sk);
2147         struct mptcp_subflow_context *subflow;
2148         struct socket *ssock;
2149         int err;
2150
2151         lock_sock(sock->sk);
2152         if (sock->state != SS_UNCONNECTED && msk->subflow) {
2153                 /* pending connection or invalid state, let existing subflow
2154                  * cope with that
2155                  */
2156                 ssock = msk->subflow;
2157                 goto do_connect;
2158         }
2159
2160         ssock = __mptcp_nmpc_socket(msk);
2161         if (!ssock) {
2162                 err = -EINVAL;
2163                 goto unlock;
2164         }
2165
2166         mptcp_token_destroy(msk);
2167         inet_sk_state_store(sock->sk, TCP_SYN_SENT);
2168         subflow = mptcp_subflow_ctx(ssock->sk);
2169 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2170         /* no MPTCP if MD5SIG is enabled on this socket or we may run out of
2171          * TCP option space.
2172          */
2173         if (rcu_access_pointer(tcp_sk(ssock->sk)->md5sig_info))
2174                 mptcp_subflow_early_fallback(msk, subflow);
2175 #endif
2176         if (subflow->request_mptcp && mptcp_token_new_connect(ssock->sk))
2177                 mptcp_subflow_early_fallback(msk, subflow);
2178
2179 do_connect:
2180         err = ssock->ops->connect(ssock, uaddr, addr_len, flags);
2181         sock->state = ssock->state;
2182
2183         /* on successful connect, the msk state will be moved to established by
2184          * subflow_finish_connect()
2185          */
2186         if (!err || err == -EINPROGRESS)
2187                 mptcp_copy_inaddrs(sock->sk, ssock->sk);
2188         else
2189                 inet_sk_state_store(sock->sk, inet_sk_state_load(ssock->sk));
2190
2191 unlock:
2192         release_sock(sock->sk);
2193         return err;
2194 }
2195
2196 static int mptcp_listen(struct socket *sock, int backlog)
2197 {
2198         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sock->sk);
2199         struct socket *ssock;
2200         int err;
2201
2202         pr_debug("msk=%p", msk);
2203
2204         lock_sock(sock->sk);
2205         ssock = __mptcp_nmpc_socket(msk);
2206         if (!ssock) {
2207                 err = -EINVAL;
2208                 goto unlock;
2209         }
2210
2211         mptcp_token_destroy(msk);
2212         inet_sk_state_store(sock->sk, TCP_LISTEN);
2213         sock_set_flag(sock->sk, SOCK_RCU_FREE);
2214
2215         err = ssock->ops->listen(ssock, backlog);
2216         inet_sk_state_store(sock->sk, inet_sk_state_load(ssock->sk));
2217         if (!err)
2218                 mptcp_copy_inaddrs(sock->sk, ssock->sk);
2219
2220 unlock:
2221         release_sock(sock->sk);
2222         return err;
2223 }
2224
2225 static int mptcp_stream_accept(struct socket *sock, struct socket *newsock,
2226                                int flags, bool kern)
2227 {
2228         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sock->sk);
2229         struct socket *ssock;
2230         int err;
2231
2232         pr_debug("msk=%p", msk);
2233
2234         lock_sock(sock->sk);
2235         if (sock->sk->sk_state != TCP_LISTEN)
2236                 goto unlock_fail;
2237
2238         ssock = __mptcp_nmpc_socket(msk);
2239         if (!ssock)
2240                 goto unlock_fail;
2241
2242         clear_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags);
2243         sock_hold(ssock->sk);
2244         release_sock(sock->sk);
2245
2246         err = ssock->ops->accept(sock, newsock, flags, kern);
2247         if (err == 0 && !mptcp_is_tcpsk(newsock->sk)) {
2248                 struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(newsock->sk);
2249                 struct mptcp_subflow_context *subflow;
2250
2251                 /* set ssk->sk_socket of accept()ed flows to mptcp socket.
2252                  * This is needed so NOSPACE flag can be set from tcp stack.
2253                  */
2254                 __mptcp_flush_join_list(msk);
2255                 mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
2256                         struct sock *ssk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
2257
2258                         if (!ssk->sk_socket)
2259                                 mptcp_sock_graft(ssk, newsock);
2260                 }
2261         }
2262
2263         if (inet_csk_listen_poll(ssock->sk))
2264                 set_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags);
2265         sock_put(ssock->sk);
2266         return err;
2267
2268 unlock_fail:
2269         release_sock(sock->sk);
2270         return -EINVAL;
2271 }
2272
2273 static __poll_t mptcp_check_readable(struct mptcp_sock *msk)
2274 {
2275         return test_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags) ? EPOLLIN | EPOLLRDNORM :
2276                0;
2277 }
2278
2279 static __poll_t mptcp_poll(struct file *file, struct socket *sock,
2280                            struct poll_table_struct *wait)
2281 {
2282         struct sock *sk = sock->sk;
2283         struct mptcp_sock *msk;
2284         __poll_t mask = 0;
2285         int state;
2286
2287         msk = mptcp_sk(sk);
2288         sock_poll_wait(file, sock, wait);
2289
2290         state = inet_sk_state_load(sk);
2291         if (state == TCP_LISTEN)
2292                 return mptcp_check_readable(msk);
2293
2294         if (state != TCP_SYN_SENT && state != TCP_SYN_RECV) {
2295                 mask |= mptcp_check_readable(msk);
2296                 if (sk_stream_is_writeable(sk) &&
2297                     test_bit(MPTCP_SEND_SPACE, &msk->flags))
2298                         mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
2299         }
2300         if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN)
2301                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM | EPOLLRDHUP;
2302
2303         return mask;
2304 }
2305
2306 static int mptcp_shutdown(struct socket *sock, int how)
2307 {
2308         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sock->sk);
2309         struct mptcp_subflow_context *subflow;
2310         int ret = 0;
2311
2312         pr_debug("sk=%p, how=%d", msk, how);
2313
2314         lock_sock(sock->sk);
2315
2316         how++;
2317         if ((how & ~SHUTDOWN_MASK) || !how) {
2318                 ret = -EINVAL;
2319                 goto out_unlock;
2320         }
2321
2322         if (sock->state == SS_CONNECTING) {
2323                 if ((1 << sock->sk->sk_state) &
2324                     (TCPF_SYN_SENT | TCPF_SYN_RECV | TCPF_CLOSE))
2325                         sock->state = SS_DISCONNECTING;
2326                 else
2327                         sock->state = SS_CONNECTED;
2328         }
2329
2330         /* If we've already sent a FIN, or it's a closed state, skip this. */
2331         if (__mptcp_check_fallback(msk)) {
2332                 if (how == SHUT_WR || how == SHUT_RDWR)
2333                         inet_sk_state_store(sock->sk, TCP_FIN_WAIT1);
2334
2335                 mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
2336                         struct sock *tcp_sk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
2337
2338                         mptcp_subflow_shutdown(sock->sk, tcp_sk, how);
2339                 }
2340         } else if ((how & SEND_SHUTDOWN) &&
2341                    ((1 << sock->sk->sk_state) &
2342                     (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_SYN_SENT |
2343                      TCPF_SYN_RECV | TCPF_CLOSE_WAIT)) &&
2344                    mptcp_close_state(sock->sk)) {
2345                 __mptcp_flush_join_list(msk);
2346
2347                 WRITE_ONCE(msk->write_seq, msk->write_seq + 1);
2348                 WRITE_ONCE(msk->snd_data_fin_enable, 1);
2349
2350                 mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
2351                         struct sock *tcp_sk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
2352
2353                         mptcp_subflow_shutdown(sock->sk, tcp_sk, how);
2354                 }
2355         }
2356
2357         /* Wake up anyone sleeping in poll. */
2358         sock->sk->sk_state_change(sock->sk);
2359
2360 out_unlock:
2361         release_sock(sock->sk);
2362
2363         return ret;
2364 }
2365
2366 static const struct proto_ops mptcp_stream_ops = {
2367         .family            = PF_INET,
2368         .owner             = THIS_MODULE,
2369         .release           = inet_release,
2370         .bind              = mptcp_bind,
2371         .connect           = mptcp_stream_connect,
2372         .socketpair        = sock_no_socketpair,
2373         .accept            = mptcp_stream_accept,
2374         .getname           = inet_getname,
2375         .poll              = mptcp_poll,
2376         .ioctl             = inet_ioctl,
2377         .gettstamp         = sock_gettstamp,
2378         .listen            = mptcp_listen,
2379         .shutdown          = mptcp_shutdown,
2380         .setsockopt        = sock_common_setsockopt,
2381         .getsockopt        = sock_common_getsockopt,
2382         .sendmsg           = inet_sendmsg,
2383         .recvmsg           = inet_recvmsg,
2384         .mmap              = sock_no_mmap,
2385         .sendpage          = inet_sendpage,
2386 };
2387
2388 static struct inet_protosw mptcp_protosw = {
2389         .type           = SOCK_STREAM,
2390         .protocol       = IPPROTO_MPTCP,
2391         .prot           = &mptcp_prot,
2392         .ops            = &mptcp_stream_ops,
2393         .flags          = INET_PROTOSW_ICSK,
2394 };
2395
2396 void __init mptcp_proto_init(void)
2397 {
2398         mptcp_prot.h.hashinfo = tcp_prot.h.hashinfo;
2399
2400         if (percpu_counter_init(&mptcp_sockets_allocated, 0, GFP_KERNEL))
2401                 panic("Failed to allocate MPTCP pcpu counter\n");
2402
2403         mptcp_subflow_init();
2404         mptcp_pm_init();
2405         mptcp_token_init();
2406
2407         if (proto_register(&mptcp_prot, 1) != 0)
2408                 panic("Failed to register MPTCP proto.\n");
2409
2410         inet_register_protosw(&mptcp_protosw);
2411
2412         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct mptcp_skb_cb) > sizeof_field(struct sk_buff, cb));
2413 }
2414
2415 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP_IPV6)
2416 static const struct proto_ops mptcp_v6_stream_ops = {
2417         .family            = PF_INET6,
2418         .owner             = THIS_MODULE,
2419         .release           = inet6_release,
2420         .bind              = mptcp_bind,
2421         .connect           = mptcp_stream_connect,
2422         .socketpair        = sock_no_socketpair,
2423         .accept            = mptcp_stream_accept,
2424         .getname           = inet6_getname,
2425         .poll              = mptcp_poll,
2426         .ioctl             = inet6_ioctl,
2427         .gettstamp         = sock_gettstamp,
2428         .listen            = mptcp_listen,
2429         .shutdown          = mptcp_shutdown,
2430         .setsockopt        = sock_common_setsockopt,
2431         .getsockopt        = sock_common_getsockopt,
2432         .sendmsg           = inet6_sendmsg,
2433         .recvmsg           = inet6_recvmsg,
2434         .mmap              = sock_no_mmap,
2435         .sendpage          = inet_sendpage,
2436 #ifdef CONFIG_COMPAT
2437         .compat_ioctl      = inet6_compat_ioctl,
2438 #endif
2439 };
2440
2441 static struct proto mptcp_v6_prot;
2442
2443 static void mptcp_v6_destroy(struct sock *sk)
2444 {
2445         mptcp_destroy(sk);
2446         inet6_destroy_sock(sk);
2447 }
2448
2449 static struct inet_protosw mptcp_v6_protosw = {
2450         .type           = SOCK_STREAM,
2451         .protocol       = IPPROTO_MPTCP,
2452         .prot           = &mptcp_v6_prot,
2453         .ops            = &mptcp_v6_stream_ops,
2454         .flags          = INET_PROTOSW_ICSK,
2455 };
2456
2457 int __init mptcp_proto_v6_init(void)
2458 {
2459         int err;
2460
2461         mptcp_v6_prot = mptcp_prot;
2462         strcpy(mptcp_v6_prot.name, "MPTCPv6");
2463         mptcp_v6_prot.slab = NULL;
2464         mptcp_v6_prot.destroy = mptcp_v6_destroy;
2465         mptcp_v6_prot.obj_size = sizeof(struct mptcp6_sock);
2466
2467         err = proto_register(&mptcp_v6_prot, 1);
2468         if (err)
2469                 return err;
2470
2471         err = inet6_register_protosw(&mptcp_v6_protosw);
2472         if (err)
2473                 proto_unregister(&mptcp_v6_prot);
2474
2475         return err;
2476 }
2477 #endif