net/mptcp/protocol.c

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