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         if (copied) {
1265                 /* start the timer, if it's not pending */
1266                 if (!mptcp_timer_pending(sk))
1267                         mptcp_reset_timer(sk);
1268                 __mptcp_check_send_data_fin(sk);
1269         }
1270 }
1271
1272 static int mptcp_sendmsg(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t len)
1273 {
1274         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1275         struct page_frag *pfrag;
1276         size_t copied = 0;
1277         int ret = 0;
1278         long timeo;
1279
1280         if (msg->msg_flags & ~(MSG_MORE | MSG_DONTWAIT | MSG_NOSIGNAL))
1281                 return -EOPNOTSUPP;
1282
1283         lock_sock(sk);
1284
1285         timeo = sock_sndtimeo(sk, msg->msg_flags & MSG_DONTWAIT);
1286
1287         if ((1 << sk->sk_state) & ~(TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT)) {
1288                 ret = sk_stream_wait_connect(sk, &timeo);
1289                 if (ret)
1290                         goto out;
1291         }
1292
1293         pfrag = sk_page_frag(sk);
1294         mptcp_clean_una(sk);
1295
1296         while (msg_data_left(msg)) {
1297                 struct mptcp_data_frag *dfrag;
1298                 int frag_truesize = 0;
1299                 bool dfrag_collapsed;
1300                 size_t psize, offset;
1301
1302                 if (sk->sk_err || (sk->sk_shutdown & SEND_SHUTDOWN)) {
1303                         ret = -EPIPE;
1304                         goto out;
1305                 }
1306
1307                 /* reuse tail pfrag, if possible, or carve a new one from the
1308                  * page allocator
1309                  */
1310                 dfrag = mptcp_pending_tail(sk);
1311                 dfrag_collapsed = mptcp_frag_can_collapse_to(msk, pfrag, dfrag);
1312                 if (!dfrag_collapsed) {
1313                         if (!sk_stream_memory_free(sk)) {
1314                                 mptcp_push_pending(sk, msg->msg_flags);
1315                                 if (!sk_stream_memory_free(sk))
1316                                         goto wait_for_memory;
1317                         }
1318                         if (!mptcp_page_frag_refill(sk, pfrag))
1319                                 goto wait_for_memory;
1320
1321                         dfrag = mptcp_carve_data_frag(msk, pfrag, pfrag->offset);
1322                         frag_truesize = dfrag->overhead;
1323                 }
1324
1325                 /* we do not bound vs wspace, to allow a single packet.
1326                  * memory accounting will prevent execessive memory usage
1327                  * anyway
1328                  */
1329                 offset = dfrag->offset + dfrag->data_len;
1330                 psize = pfrag->size - offset;
1331                 psize = min_t(size_t, psize, msg_data_left(msg));
1332                 if (!sk_wmem_schedule(sk, psize + frag_truesize))
1333                         goto wait_for_memory;
1334
1335                 if (copy_page_from_iter(dfrag->page, offset, psize,
1336                                         &msg->msg_iter) != psize) {
1337                         ret = -EFAULT;
1338                         goto out;
1339                 }
1340
1341                 /* data successfully copied into the write queue */
1342                 copied += psize;
1343                 dfrag->data_len += psize;
1344                 frag_truesize += psize;
1345                 pfrag->offset += frag_truesize;
1346                 WRITE_ONCE(msk->write_seq, msk->write_seq + psize);
1347
1348                 /* charge data on mptcp pending queue to the msk socket
1349                  * Note: we charge such data both to sk and ssk
1350                  */
1351                 sk_wmem_queued_add(sk, frag_truesize);
1352                 sk->sk_forward_alloc -= frag_truesize;
1353                 if (!dfrag_collapsed) {
1354                         get_page(dfrag->page);
1355                         list_add_tail(&dfrag->list, &msk->rtx_queue);
1356                         if (!msk->first_pending)
1357                                 WRITE_ONCE(msk->first_pending, dfrag);
1358                 }
1359                 pr_debug("msk=%p dfrag at seq=%lld len=%d sent=%d new=%d", msk,
1360                          dfrag->data_seq, dfrag->data_len, dfrag->already_sent,
1361                          !dfrag_collapsed);
1362
1363                 if (!mptcp_ext_cache_refill(msk))
1364                         goto wait_for_memory;
1365                 continue;
1366
1367 wait_for_memory:
1368                 mptcp_nospace(msk);
1369                 if (mptcp_timer_pending(sk))
1370                         mptcp_reset_timer(sk);
1371                 ret = sk_stream_wait_memory(sk, &timeo);
1372                 if (ret)
1373                         goto out;
1374         }
1375
1376         if (copied)
1377                 mptcp_push_pending(sk, msg->msg_flags);
1378
1379 out:
1380         release_sock(sk);
1381         return copied ? : ret;
1382 }
1383
1384 static void mptcp_wait_data(struct sock *sk, long *timeo)
1385 {
1386         DEFINE_WAIT_FUNC(wait, woken_wake_function);
1387         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1388
1389         add_wait_queue(sk_sleep(sk), &wait);
1390         sk_set_bit(SOCKWQ_ASYNC_WAITDATA, sk);
1391
1392         sk_wait_event(sk, timeo,
1393                       test_and_clear_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags), &wait);
1394
1395         sk_clear_bit(SOCKWQ_ASYNC_WAITDATA, sk);
1396         remove_wait_queue(sk_sleep(sk), &wait);
1397 }
1398
1399 static int __mptcp_recvmsg_mskq(struct mptcp_sock *msk,
1400                                 struct msghdr *msg,
1401                                 size_t len)
1402 {
1403         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
1404         struct sk_buff *skb;
1405         int copied = 0;
1406
1407         while ((skb = skb_peek(&sk->sk_receive_queue)) != NULL) {
1408                 u32 offset = MPTCP_SKB_CB(skb)->offset;
1409                 u32 data_len = skb->len - offset;
1410                 u32 count = min_t(size_t, len - copied, data_len);
1411                 int err;
1412
1413                 err = skb_copy_datagram_msg(skb, offset, msg, count);
1414                 if (unlikely(err < 0)) {
1415                         if (!copied)
1416                                 return err;
1417                         break;
1418                 }
1419
1420                 copied += count;
1421
1422                 if (count < data_len) {
1423                         MPTCP_SKB_CB(skb)->offset += count;
1424                         break;
1425                 }
1426
1427                 __skb_unlink(skb, &sk->sk_receive_queue);
1428                 __kfree_skb(skb);
1429
1430                 if (copied >= len)
1431                         break;
1432         }
1433
1434         return copied;
1435 }
1436
1437 /* receive buffer autotuning.  See tcp_rcv_space_adjust for more information.
1438  *
1439  * Only difference: Use highest rtt estimate of the subflows in use.
1440  */
1441 static void mptcp_rcv_space_adjust(struct mptcp_sock *msk, int copied)
1442 {
1443         struct mptcp_subflow_context *subflow;
1444         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
1445         u32 time, advmss = 1;
1446         u64 rtt_us, mstamp;
1447
1448         sock_owned_by_me(sk);
1449
1450         if (copied <= 0)
1451                 return;
1452
1453         msk->rcvq_space.copied += copied;
1454
1455         mstamp = div_u64(tcp_clock_ns(), NSEC_PER_USEC);
1456         time = tcp_stamp_us_delta(mstamp, msk->rcvq_space.time);
1457
1458         rtt_us = msk->rcvq_space.rtt_us;
1459         if (rtt_us && time < (rtt_us >> 3))
1460                 return;
1461
1462         rtt_us = 0;
1463         mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
1464                 const struct tcp_sock *tp;
1465                 u64 sf_rtt_us;
1466                 u32 sf_advmss;
1467
1468                 tp = tcp_sk(mptcp_subflow_tcp_sock(subflow));
1469
1470                 sf_rtt_us = READ_ONCE(tp->rcv_rtt_est.rtt_us);
1471                 sf_advmss = READ_ONCE(tp->advmss);
1472
1473                 rtt_us = max(sf_rtt_us, rtt_us);
1474                 advmss = max(sf_advmss, advmss);
1475         }
1476
1477         msk->rcvq_space.rtt_us = rtt_us;
1478         if (time < (rtt_us >> 3) || rtt_us == 0)
1479                 return;
1480
1481         if (msk->rcvq_space.copied <= msk->rcvq_space.space)
1482                 goto new_measure;
1483
1484         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_moderate_rcvbuf &&
1485             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
1486                 int rcvmem, rcvbuf;
1487                 u64 rcvwin, grow;
1488
1489                 rcvwin = ((u64)msk->rcvq_space.copied << 1) + 16 * advmss;
1490
1491                 grow = rcvwin * (msk->rcvq_space.copied - msk->rcvq_space.space);
1492
1493                 do_div(grow, msk->rcvq_space.space);
1494                 rcvwin += (grow << 1);
1495
1496                 rcvmem = SKB_TRUESIZE(advmss + MAX_TCP_HEADER);
1497                 while (tcp_win_from_space(sk, rcvmem) < advmss)
1498                         rcvmem += 128;
1499
1500                 do_div(rcvwin, advmss);
1501                 rcvbuf = min_t(u64, rcvwin * rcvmem,
1502                                sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
1503
1504                 if (rcvbuf > sk->sk_rcvbuf) {
1505                         u32 window_clamp;
1506
1507                         window_clamp = tcp_win_from_space(sk, rcvbuf);
1508                         WRITE_ONCE(sk->sk_rcvbuf, rcvbuf);
1509
1510                         /* Make subflows follow along.  If we do not do this, we
1511                          * get drops at subflow level if skbs can't be moved to
1512                          * the mptcp rx queue fast enough (announced rcv_win can
1513                          * exceed ssk->sk_rcvbuf).
1514                          */
1515                         mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
1516                                 struct sock *ssk;
1517                                 bool slow;
1518
1519                                 ssk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
1520                                 slow = lock_sock_fast(ssk);
1521                                 WRITE_ONCE(ssk->sk_rcvbuf, rcvbuf);
1522                                 tcp_sk(ssk)->window_clamp = window_clamp;
1523                                 tcp_cleanup_rbuf(ssk, 1);
1524                                 unlock_sock_fast(ssk, slow);
1525                         }
1526                 }
1527         }
1528
1529         msk->rcvq_space.space = msk->rcvq_space.copied;
1530 new_measure:
1531         msk->rcvq_space.copied = 0;
1532         msk->rcvq_space.time = mstamp;
1533 }
1534
1535 static bool __mptcp_move_skbs(struct mptcp_sock *msk)
1536 {
1537         unsigned int moved = 0;
1538         bool done;
1539
1540         /* avoid looping forever below on racing close */
1541         if (((struct sock *)msk)->sk_state == TCP_CLOSE)
1542                 return false;
1543
1544         __mptcp_flush_join_list(msk);
1545         do {
1546                 struct sock *ssk = mptcp_subflow_recv_lookup(msk);
1547                 bool slowpath;
1548
1549                 if (!ssk)
1550                         break;
1551
1552                 slowpath = lock_sock_fast(ssk);
1553                 done = __mptcp_move_skbs_from_subflow(msk, ssk, &moved);
1554                 unlock_sock_fast(ssk, slowpath);
1555         } while (!done);
1556
1557         if (mptcp_ofo_queue(msk) || moved > 0) {
1558                 if (!mptcp_check_data_fin((struct sock *)msk))
1559                         mptcp_send_ack(msk);
1560                 return true;
1561         }
1562         return false;
1563 }
1564
1565 static int mptcp_recvmsg(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t len,
1566                          int nonblock, int flags, int *addr_len)
1567 {
1568         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1569         int copied = 0;
1570         int target;
1571         long timeo;
1572
1573         if (msg->msg_flags & ~(MSG_WAITALL | MSG_DONTWAIT))
1574                 return -EOPNOTSUPP;
1575
1576         lock_sock(sk);
1577         timeo = sock_rcvtimeo(sk, nonblock);
1578
1579         len = min_t(size_t, len, INT_MAX);
1580         target = sock_rcvlowat(sk, flags & MSG_WAITALL, len);
1581         __mptcp_flush_join_list(msk);
1582
1583         while (len > (size_t)copied) {
1584                 int bytes_read;
1585
1586                 bytes_read = __mptcp_recvmsg_mskq(msk, msg, len - copied);
1587                 if (unlikely(bytes_read < 0)) {
1588                         if (!copied)
1589                                 copied = bytes_read;
1590                         goto out_err;
1591                 }
1592
1593                 copied += bytes_read;
1594
1595                 if (skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue) &&
1596                     __mptcp_move_skbs(msk))
1597                         continue;
1598
1599                 /* only the master socket status is relevant here. The exit
1600                  * conditions mirror closely tcp_recvmsg()
1601                  */
1602                 if (copied >= target)
1603                         break;
1604
1605                 if (copied) {
1606                         if (sk->sk_err ||
1607                             sk->sk_state == TCP_CLOSE ||
1608                             (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN) ||
1609                             !timeo ||
1610                             signal_pending(current))
1611                                 break;
1612                 } else {
1613                         if (sk->sk_err) {
1614                                 copied = sock_error(sk);
1615                                 break;
1616                         }
1617
1618                         if (test_and_clear_bit(MPTCP_WORK_EOF, &msk->flags))
1619                                 mptcp_check_for_eof(msk);
1620
1621                         if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN)
1622                                 break;
1623
1624                         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE) {
1625                                 copied = -ENOTCONN;
1626                                 break;
1627                         }
1628
1629                         if (!timeo) {
1630                                 copied = -EAGAIN;
1631                                 break;
1632                         }
1633
1634                         if (signal_pending(current)) {
1635                                 copied = sock_intr_errno(timeo);
1636                                 break;
1637                         }
1638                 }
1639
1640                 pr_debug("block timeout %ld", timeo);
1641                 mptcp_wait_data(sk, &timeo);
1642         }
1643
1644         if (skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue)) {
1645                 /* entire backlog drained, clear DATA_READY. */
1646                 clear_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags);
1647
1648                 /* .. race-breaker: ssk might have gotten new data
1649                  * after last __mptcp_move_skbs() returned false.
1650                  */
1651                 if (unlikely(__mptcp_move_skbs(msk)))
1652                         set_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags);
1653         } else if (unlikely(!test_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags))) {
1654                 /* data to read but mptcp_wait_data() cleared DATA_READY */
1655                 set_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags);
1656         }
1657 out_err:
1658         pr_debug("msk=%p data_ready=%d rx queue empty=%d copied=%d",
1659                  msk, test_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags),
1660                  skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue), copied);
1661         mptcp_rcv_space_adjust(msk, copied);
1662
1663         release_sock(sk);
1664         return copied;
1665 }
1666
1667 static void mptcp_retransmit_handler(struct sock *sk)
1668 {
1669         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1670
1671         if (atomic64_read(&msk->snd_una) == READ_ONCE(msk->snd_nxt)) {
1672                 mptcp_stop_timer(sk);
1673         } else {
1674                 set_bit(MPTCP_WORK_RTX, &msk->flags);
1675                 mptcp_schedule_work(sk);
1676         }
1677 }
1678
1679 static void mptcp_retransmit_timer(struct timer_list *t)
1680 {
1681         struct inet_connection_sock *icsk = from_timer(icsk, t,
1682                                                        icsk_retransmit_timer);
1683         struct sock *sk = &icsk->icsk_inet.sk;
1684
1685         bh_lock_sock(sk);
1686         if (!sock_owned_by_user(sk)) {
1687                 mptcp_retransmit_handler(sk);
1688         } else {
1689                 /* delegate our work to tcp_release_cb() */
1690                 if (!test_and_set_bit(TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED,
1691                                       &sk->sk_tsq_flags))
1692                         sock_hold(sk);
1693         }
1694         bh_unlock_sock(sk);
1695         sock_put(sk);
1696 }
1697
1698 static void mptcp_timeout_timer(struct timer_list *t)
1699 {
1700         struct sock *sk = from_timer(sk, t, sk_timer);
1701
1702         mptcp_schedule_work(sk);
1703 }
1704
1705 /* Find an idle subflow.  Return NULL if there is unacked data at tcp
1706  * level.
1707  *
1708  * A backup subflow is returned only if that is the only kind available.
1709  */
1710 static struct sock *mptcp_subflow_get_retrans(const struct mptcp_sock *msk)
1711 {
1712         struct mptcp_subflow_context *subflow;
1713         struct sock *backup = NULL;
1714
1715         sock_owned_by_me((const struct sock *)msk);
1716
1717         if (__mptcp_check_fallback(msk))
1718                 return NULL;
1719
1720         mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
1721                 struct sock *ssk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
1722
1723                 if (!mptcp_subflow_active(subflow))
1724                         continue;
1725
1726                 /* still data outstanding at TCP level?  Don't retransmit. */
1727                 if (!tcp_write_queue_empty(ssk))
1728                         return NULL;
1729
1730                 if (subflow->backup) {
1731                         if (!backup)
1732                                 backup = ssk;
1733                         continue;
1734                 }
1735
1736                 return ssk;
1737         }
1738
1739         return backup;
1740 }
1741
1742 /* subflow sockets can be either outgoing (connect) or incoming
1743  * (accept).
1744  *
1745  * Outgoing subflows use in-kernel sockets.
1746  * Incoming subflows do not have their own 'struct socket' allocated,
1747  * so we need to use tcp_close() after detaching them from the mptcp
1748  * parent socket.
1749  */
1750 void __mptcp_close_ssk(struct sock *sk, struct sock *ssk,
1751                        struct mptcp_subflow_context *subflow)
1752 {
1753         bool dispose_socket = false;
1754         struct socket *sock;
1755
1756         list_del(&subflow->node);
1757
1758         lock_sock(ssk);
1759
1760         /* if we are invoked by the msk cleanup code, the subflow is
1761          * already orphaned
1762          */
1763         sock = ssk->sk_socket;
1764         if (sock) {
1765                 dispose_socket = sock != sk->sk_socket;
1766                 sock_orphan(ssk);
1767         }
1768
1769         /* if ssk hit tcp_done(), tcp_cleanup_ulp() cleared the related ops
1770          * the ssk has been already destroyed, we just need to release the
1771          * reference owned by msk;
1772          */
1773         if (!inet_csk(ssk)->icsk_ulp_ops) {
1774                 kfree_rcu(subflow, rcu);
1775         } else {
1776                 /* otherwise ask tcp do dispose of ssk and subflow ctx */
1777                 subflow->disposable = 1;
1778                 __tcp_close(ssk, 0);
1779
1780                 /* close acquired an extra ref */
1781                 __sock_put(ssk);
1782         }
1783         release_sock(ssk);
1784         if (dispose_socket)
1785                 iput(SOCK_INODE(sock));
1786
1787         sock_put(ssk);
1788 }
1789
1790 static unsigned int mptcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1791 {
1792         return 0;
1793 }
1794
1795 static void pm_work(struct mptcp_sock *msk)
1796 {
1797         struct mptcp_pm_data *pm = &msk->pm;
1798
1799         spin_lock_bh(&msk->pm.lock);
1800
1801         pr_debug("msk=%p status=%x", msk, pm->status);
1802         if (pm->status & BIT(MPTCP_PM_ADD_ADDR_RECEIVED)) {
1803                 pm->status &= ~BIT(MPTCP_PM_ADD_ADDR_RECEIVED);
1804                 mptcp_pm_nl_add_addr_received(msk);
1805         }
1806         if (pm->status & BIT(MPTCP_PM_RM_ADDR_RECEIVED)) {
1807                 pm->status &= ~BIT(MPTCP_PM_RM_ADDR_RECEIVED);
1808                 mptcp_pm_nl_rm_addr_received(msk);
1809         }
1810         if (pm->status & BIT(MPTCP_PM_ESTABLISHED)) {
1811                 pm->status &= ~BIT(MPTCP_PM_ESTABLISHED);
1812                 mptcp_pm_nl_fully_established(msk);
1813         }
1814         if (pm->status & BIT(MPTCP_PM_SUBFLOW_ESTABLISHED)) {
1815                 pm->status &= ~BIT(MPTCP_PM_SUBFLOW_ESTABLISHED);
1816                 mptcp_pm_nl_subflow_established(msk);
1817         }
1818
1819         spin_unlock_bh(&msk->pm.lock);
1820 }
1821
1822 static void __mptcp_close_subflow(struct mptcp_sock *msk)
1823 {
1824         struct mptcp_subflow_context *subflow, *tmp;
1825
1826         list_for_each_entry_safe(subflow, tmp, &msk->conn_list, node) {
1827                 struct sock *ssk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
1828
1829                 if (inet_sk_state_load(ssk) != TCP_CLOSE)
1830                         continue;
1831
1832                 __mptcp_close_ssk((struct sock *)msk, ssk, subflow);
1833         }
1834 }
1835
1836 static bool mptcp_check_close_timeout(const struct sock *sk)
1837 {
1838         s32 delta = tcp_jiffies32 - inet_csk(sk)->icsk_mtup.probe_timestamp;
1839         struct mptcp_subflow_context *subflow;
1840
1841         if (delta >= TCP_TIMEWAIT_LEN)
1842                 return true;
1843
1844         /* if all subflows are in closed status don't bother with additional
1845          * timeout
1846          */
1847         mptcp_for_each_subflow(mptcp_sk(sk), subflow) {
1848                 if (inet_sk_state_load(mptcp_subflow_tcp_sock(subflow)) !=
1849                     TCP_CLOSE)
1850                         return false;
1851         }
1852         return true;
1853 }
1854
1855 static void mptcp_worker(struct work_struct *work)
1856 {
1857         struct mptcp_sock *msk = container_of(work, struct mptcp_sock, work);
1858         struct sock *ssk, *sk = &msk->sk.icsk_inet.sk;
1859         struct mptcp_sendmsg_info info = {};
1860         struct mptcp_data_frag *dfrag;
1861         size_t copied = 0;
1862         int state, ret;
1863
1864         lock_sock(sk);
1865         set_bit(MPTCP_WORKER_RUNNING, &msk->flags);
1866         state = sk->sk_state;
1867         if (unlikely(state == TCP_CLOSE))
1868                 goto unlock;
1869
1870         mptcp_clean_una_wakeup(sk);
1871         mptcp_check_data_fin_ack(sk);
1872         __mptcp_flush_join_list(msk);
1873         if (test_and_clear_bit(MPTCP_WORK_CLOSE_SUBFLOW, &msk->flags))
1874                 __mptcp_close_subflow(msk);
1875
1876         __mptcp_move_skbs(msk);
1877         if (mptcp_send_head(sk))
1878                 mptcp_push_pending(sk, 0);
1879
1880         if (msk->pm.status)
1881                 pm_work(msk);
1882
1883         if (test_and_clear_bit(MPTCP_WORK_EOF, &msk->flags))
1884                 mptcp_check_for_eof(msk);
1885
1886         mptcp_check_data_fin(sk);
1887
1888         /* if the msk data is completely acked, or the socket timedout,
1889          * there is no point in keeping around an orphaned sk
1890          */
1891         if (sock_flag(sk, SOCK_DEAD) &&
1892             (mptcp_check_close_timeout(sk) ||
1893             (state != sk->sk_state &&
1894             ((1 << inet_sk_state_load(sk)) & (TCPF_CLOSE | TCPF_FIN_WAIT2))))) {
1895                 inet_sk_state_store(sk, TCP_CLOSE);
1896                 __mptcp_destroy_sock(sk);
1897                 goto unlock;
1898         }
1899
1900         if (!test_and_clear_bit(MPTCP_WORK_RTX, &msk->flags))
1901                 goto unlock;
1902
1903         dfrag = mptcp_rtx_head(sk);
1904         if (!dfrag)
1905                 goto unlock;
1906
1907         if (!mptcp_ext_cache_refill(msk))
1908                 goto reset_unlock;
1909
1910         ssk = mptcp_subflow_get_retrans(msk);
1911         if (!ssk)
1912                 goto reset_unlock;
1913
1914         lock_sock(ssk);
1915
1916         /* limit retransmission to the bytes already sent on some subflows */
1917         info.sent = 0;
1918         info.limit = dfrag->already_sent;
1919         while (info.sent < dfrag->already_sent) {
1920                 ret = mptcp_sendmsg_frag(sk, ssk, dfrag, &info);
1921                 if (ret <= 0)
1922                         break;
1923
1924                 MPTCP_INC_STATS(sock_net(sk), MPTCP_MIB_RETRANSSEGS);
1925                 copied += ret;
1926                 info.sent += ret;
1927
1928                 if (!mptcp_ext_cache_refill(msk))
1929                         break;
1930         }
1931         if (copied)
1932                 tcp_push(ssk, 0, info.mss_now, tcp_sk(ssk)->nonagle,
1933                          info.size_goal);
1934
1935         mptcp_set_timeout(sk, ssk);
1936         release_sock(ssk);
1937
1938 reset_unlock:
1939         if (!mptcp_timer_pending(sk))
1940                 mptcp_reset_timer(sk);
1941
1942 unlock:
1943         clear_bit(MPTCP_WORKER_RUNNING, &msk->flags);
1944         release_sock(sk);
1945         sock_put(sk);
1946 }
1947
1948 static int __mptcp_init_sock(struct sock *sk)
1949 {
1950         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1951
1952         spin_lock_init(&msk->join_list_lock);
1953
1954         INIT_LIST_HEAD(&msk->conn_list);
1955         INIT_LIST_HEAD(&msk->join_list);
1956         INIT_LIST_HEAD(&msk->rtx_queue);
1957         INIT_WORK(&msk->work, mptcp_worker);
1958         msk->out_of_order_queue = RB_ROOT;
1959         msk->first_pending = NULL;
1960
1961         msk->first = NULL;
1962         inet_csk(sk)->icsk_sync_mss = mptcp_sync_mss;
1963
1964         mptcp_pm_data_init(msk);
1965
1966         /* re-use the csk retrans timer for MPTCP-level retrans */
1967         timer_setup(&msk->sk.icsk_retransmit_timer, mptcp_retransmit_timer, 0);
1968         timer_setup(&sk->sk_timer, mptcp_timeout_timer, 0);
1969         return 0;
1970 }
1971
1972 static int mptcp_init_sock(struct sock *sk)
1973 {
1974         struct net *net = sock_net(sk);
1975         int ret;
1976
1977         ret = __mptcp_init_sock(sk);
1978         if (ret)
1979                 return ret;
1980
1981         if (!mptcp_is_enabled(net))
1982                 return -ENOPROTOOPT;
1983
1984         if (unlikely(!net->mib.mptcp_statistics) && !mptcp_mib_alloc(net))
1985                 return -ENOMEM;
1986
1987         ret = __mptcp_socket_create(mptcp_sk(sk));
1988         if (ret)
1989                 return ret;
1990
1991         sk_sockets_allocated_inc(sk);
1992         sk->sk_rcvbuf = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[1];
1993         sk->sk_sndbuf = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_wmem[1];
1994
1995         return 0;
1996 }
1997
1998 static void __mptcp_clear_xmit(struct sock *sk)
1999 {
2000         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
2001         struct mptcp_data_frag *dtmp, *dfrag;
2002
2003         sk_stop_timer(sk, &msk->sk.icsk_retransmit_timer);
2004
2005         WRITE_ONCE(msk->first_pending, NULL);
2006         list_for_each_entry_safe(dfrag, dtmp, &msk->rtx_queue, list)
2007                 dfrag_clear(sk, dfrag);
2008 }
2009
2010 static void mptcp_cancel_work(struct sock *sk)
2011 {
2012         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
2013
2014         /* if called by the work itself, do not try to cancel the work, or
2015          * we will hang.
2016          */
2017         if (!test_bit(MPTCP_WORKER_RUNNING, &msk->flags) &&
2018             cancel_work_sync(&msk->work))
2019                 __sock_put(sk);
2020 }
2021
2022 void mptcp_subflow_shutdown(struct sock *sk, struct sock *ssk, int how)
2023 {
2024         lock_sock(ssk);
2025
2026         switch (ssk->sk_state) {
2027         case TCP_LISTEN:
2028                 if (!(how & RCV_SHUTDOWN))
2029                         break;
2030                 fallthrough;
2031         case TCP_SYN_SENT:
2032                 tcp_disconnect(ssk, O_NONBLOCK);
2033                 break;
2034         default:
2035                 if (__mptcp_check_fallback(mptcp_sk(sk))) {
2036                         pr_debug("Fallback");
2037                         ssk->sk_shutdown |= how;
2038                         tcp_shutdown(ssk, how);
2039                 } else {
2040                         pr_debug("Sending DATA_FIN on subflow %p", ssk);
2041                         mptcp_set_timeout(sk, ssk);
2042                         tcp_send_ack(ssk);
2043                 }
2044                 break;
2045         }
2046
2047         release_sock(ssk);
2048 }
2049
2050 static const unsigned char new_state[16] = {
2051         /* current state:     new state:      action:   */
2052         [0 /* (Invalid) */] = TCP_CLOSE,
2053         [TCP_ESTABLISHED]   = TCP_FIN_WAIT1 | TCP_ACTION_FIN,
2054         [TCP_SYN_SENT]      = TCP_CLOSE,
2055         [TCP_SYN_RECV]      = TCP_FIN_WAIT1 | TCP_ACTION_FIN,
2056         [TCP_FIN_WAIT1]     = TCP_FIN_WAIT1,
2057         [TCP_FIN_WAIT2]     = TCP_FIN_WAIT2,
2058         [TCP_TIME_WAIT]     = TCP_CLOSE,        /* should not happen ! */
2059         [TCP_CLOSE]         = TCP_CLOSE,
2060         [TCP_CLOSE_WAIT]    = TCP_LAST_ACK  | TCP_ACTION_FIN,
2061         [TCP_LAST_ACK]      = TCP_LAST_ACK,
2062         [TCP_LISTEN]        = TCP_CLOSE,
2063         [TCP_CLOSING]       = TCP_CLOSING,
2064         [TCP_NEW_SYN_RECV]  = TCP_CLOSE,        /* should not happen ! */
2065 };
2066
2067 static int mptcp_close_state(struct sock *sk)
2068 {
2069         int next = (int)new_state[sk->sk_state];
2070         int ns = next & TCP_STATE_MASK;
2071
2072         inet_sk_state_store(sk, ns);
2073
2074         return next & TCP_ACTION_FIN;
2075 }
2076
2077 static void __mptcp_check_send_data_fin(struct sock *sk)
2078 {
2079         struct mptcp_subflow_context *subflow;
2080         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
2081
2082         pr_debug("msk=%p snd_data_fin_enable=%d pending=%d snd_nxt=%llu write_seq=%llu",
2083                  msk, msk->snd_data_fin_enable, !!mptcp_send_head(sk),
2084                  msk->snd_nxt, msk->write_seq);
2085
2086         /* we still need to enqueue subflows or not really shutting down,
2087          * skip this
2088          */
2089         if (!msk->snd_data_fin_enable || msk->snd_nxt + 1 != msk->write_seq ||
2090             mptcp_send_head(sk))
2091                 return;
2092
2093         WRITE_ONCE(msk->snd_nxt, msk->write_seq);
2094
2095         /* fallback socket will not get data_fin/ack, can move to close now */
2096         if (__mptcp_check_fallback(msk) && sk->sk_state == TCP_LAST_ACK) {
2097                 inet_sk_state_store(sk, TCP_CLOSE);
2098                 mptcp_close_wake_up(sk);
2099         }
2100
2101         __mptcp_flush_join_list(msk);
2102         mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
2103                 struct sock *tcp_sk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
2104
2105                 mptcp_subflow_shutdown(sk, tcp_sk, SEND_SHUTDOWN);
2106         }
2107 }
2108
2109 static void __mptcp_wr_shutdown(struct sock *sk)
2110 {
2111         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
2112
2113         pr_debug("msk=%p snd_data_fin_enable=%d shutdown=%x state=%d pending=%d",
2114                  msk, msk->snd_data_fin_enable, sk->sk_shutdown, sk->sk_state,
2115                  !!mptcp_send_head(sk));
2116
2117         /* will be ignored by fallback sockets */
2118         WRITE_ONCE(msk->write_seq, msk->write_seq + 1);
2119         WRITE_ONCE(msk->snd_data_fin_enable, 1);
2120
2121         __mptcp_check_send_data_fin(sk);
2122 }
2123
2124 static void __mptcp_destroy_sock(struct sock *sk)
2125 {
2126         struct mptcp_subflow_context *subflow, *tmp;
2127         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
2128         LIST_HEAD(conn_list);
2129
2130         pr_debug("msk=%p", msk);
2131
2132         /* be sure to always acquire the join list lock, to sync vs
2133          * mptcp_finish_join().
2134          */
2135         spin_lock_bh(&msk->join_list_lock);
2136         list_splice_tail_init(&msk->join_list, &msk->conn_list);
2137         spin_unlock_bh(&msk->join_list_lock);
2138         list_splice_init(&msk->conn_list, &conn_list);
2139
2140         __mptcp_clear_xmit(sk);
2141         sk_stop_timer(sk, &sk->sk_timer);
2142         msk->pm.status = 0;
2143
2144         list_for_each_entry_safe(subflow, tmp, &conn_list, node) {
2145                 struct sock *ssk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
2146                 __mptcp_close_ssk(sk, ssk, subflow);
2147         }
2148
2149         sk->sk_prot->destroy(sk);
2150
2151         sk_stream_kill_queues(sk);
2152         xfrm_sk_free_policy(sk);
2153         sk_refcnt_debug_release(sk);
2154         sock_put(sk);
2155 }
2156
2157 static void mptcp_close(struct sock *sk, long timeout)
2158 {
2159         struct mptcp_subflow_context *subflow;
2160         bool do_cancel_work = false;
2161
2162         lock_sock(sk);
2163         sk->sk_shutdown = SHUTDOWN_MASK;
2164
2165         if ((1 << sk->sk_state) & (TCPF_LISTEN | TCPF_CLOSE)) {
2166                 inet_sk_state_store(sk, TCP_CLOSE);
2167                 goto cleanup;
2168         }
2169
2170         if (mptcp_close_state(sk))
2171                 __mptcp_wr_shutdown(sk);
2172
2173         sk_stream_wait_close(sk, timeout);
2174
2175 cleanup:
2176         /* orphan all the subflows */
2177         inet_csk(sk)->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
2178         list_for_each_entry(subflow, &mptcp_sk(sk)->conn_list, node) {
2179                 struct sock *ssk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
2180                 bool slow, dispose_socket;
2181                 struct socket *sock;
2182
2183                 slow = lock_sock_fast(ssk);
2184                 sock = ssk->sk_socket;
2185                 dispose_socket = sock && sock != sk->sk_socket;
2186                 sock_orphan(ssk);
2187                 unlock_sock_fast(ssk, slow);
2188
2189                 /* for the outgoing subflows we additionally need to free
2190                  * the associated socket
2191                  */
2192                 if (dispose_socket)
2193                         iput(SOCK_INODE(sock));
2194         }
2195         sock_orphan(sk);
2196
2197         sock_hold(sk);
2198         pr_debug("msk=%p state=%d", sk, sk->sk_state);
2199         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE) {
2200                 __mptcp_destroy_sock(sk);
2201                 do_cancel_work = true;
2202         } else {
2203                 sk_reset_timer(sk, &sk->sk_timer, jiffies + TCP_TIMEWAIT_LEN);
2204         }
2205         release_sock(sk);
2206         if (do_cancel_work)
2207                 mptcp_cancel_work(sk);
2208         sock_put(sk);
2209 }
2210
2211 static void mptcp_copy_inaddrs(struct sock *msk, const struct sock *ssk)
2212 {
2213 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP_IPV6)
2214         const struct ipv6_pinfo *ssk6 = inet6_sk(ssk);
2215         struct ipv6_pinfo *msk6 = inet6_sk(msk);
2216
2217         msk->sk_v6_daddr = ssk->sk_v6_daddr;
2218         msk->sk_v6_rcv_saddr = ssk->sk_v6_rcv_saddr;
2219
2220         if (msk6 && ssk6) {
2221                 msk6->saddr = ssk6->saddr;
2222                 msk6->flow_label = ssk6->flow_label;
2223         }
2224 #endif
2225
2226         inet_sk(msk)->inet_num = inet_sk(ssk)->inet_num;
2227         inet_sk(msk)->inet_dport = inet_sk(ssk)->inet_dport;
2228         inet_sk(msk)->inet_sport = inet_sk(ssk)->inet_sport;
2229         inet_sk(msk)->inet_daddr = inet_sk(ssk)->inet_daddr;
2230         inet_sk(msk)->inet_saddr = inet_sk(ssk)->inet_saddr;
2231         inet_sk(msk)->inet_rcv_saddr = inet_sk(ssk)->inet_rcv_saddr;
2232 }
2233
2234 static int mptcp_disconnect(struct sock *sk, int flags)
2235 {
2236         /* Should never be called.
2237          * inet_stream_connect() calls ->disconnect, but that
2238          * refers to the subflow socket, not the mptcp one.
2239          */
2240         WARN_ON_ONCE(1);
2241         return 0;
2242 }
2243
2244 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP_IPV6)
2245 static struct ipv6_pinfo *mptcp_inet6_sk(const struct sock *sk)
2246 {
2247         unsigned int offset = sizeof(struct mptcp6_sock) - sizeof(struct ipv6_pinfo);
2248
2249         return (struct ipv6_pinfo *)(((u8 *)sk) + offset);
2250 }
2251 #endif
2252
2253 struct sock *mptcp_sk_clone(const struct sock *sk,
2254                             const struct mptcp_options_received *mp_opt,
2255                             struct request_sock *req)
2256 {
2257         struct mptcp_subflow_request_sock *subflow_req = mptcp_subflow_rsk(req);
2258         struct sock *nsk = sk_clone_lock(sk, GFP_ATOMIC);
2259         struct mptcp_sock *msk;
2260         u64 ack_seq;
2261
2262         if (!nsk)
2263                 return NULL;
2264
2265 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP_IPV6)
2266         if (nsk->sk_family == AF_INET6)
2267                 inet_sk(nsk)->pinet6 = mptcp_inet6_sk(nsk);
2268 #endif
2269
2270         __mptcp_init_sock(nsk);
2271
2272         msk = mptcp_sk(nsk);
2273         msk->local_key = subflow_req->local_key;
2274         msk->token = subflow_req->token;
2275         msk->subflow = NULL;
2276         WRITE_ONCE(msk->fully_established, false);
2277
2278         msk->write_seq = subflow_req->idsn + 1;
2279         msk->snd_nxt = msk->write_seq;
2280         atomic64_set(&msk->snd_una, msk->write_seq);
2281         atomic64_set(&msk->wnd_end, msk->snd_nxt + req->rsk_rcv_wnd);
2282
2283         if (mp_opt->mp_capable) {
2284                 msk->can_ack = true;
2285                 msk->remote_key = mp_opt->sndr_key;
2286                 mptcp_crypto_key_sha(msk->remote_key, NULL, &ack_seq);
2287                 ack_seq++;
2288                 WRITE_ONCE(msk->ack_seq, ack_seq);
2289         }
2290
2291         sock_reset_flag(nsk, SOCK_RCU_FREE);
2292         /* will be fully established after successful MPC subflow creation */
2293         inet_sk_state_store(nsk, TCP_SYN_RECV);
2294         bh_unlock_sock(nsk);
2295
2296         /* keep a single reference */
2297         __sock_put(nsk);
2298         return nsk;
2299 }
2300
2301 void mptcp_rcv_space_init(struct mptcp_sock *msk, const struct sock *ssk)
2302 {
2303         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(ssk);
2304
2305         msk->rcvq_space.copied = 0;
2306         msk->rcvq_space.rtt_us = 0;
2307
2308         msk->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
2309
2310         /* initial rcv_space offering made to peer */
2311         msk->rcvq_space.space = min_t(u32, tp->rcv_wnd,
2312                                       TCP_INIT_CWND * tp->advmss);
2313         if (msk->rcvq_space.space == 0)
2314                 msk->rcvq_space.space = TCP_INIT_CWND * TCP_MSS_DEFAULT;
2315
2316         atomic64_set(&msk->wnd_end, msk->snd_nxt + tcp_sk(ssk)->snd_wnd);
2317 }
2318
2319 static struct sock *mptcp_accept(struct sock *sk, int flags, int *err,
2320                                  bool kern)
2321 {
2322         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
2323         struct socket *listener;
2324         struct sock *newsk;
2325
2326         listener = __mptcp_nmpc_socket(msk);
2327         if (WARN_ON_ONCE(!listener)) {
2328                 *err = -EINVAL;
2329                 return NULL;
2330         }
2331
2332         pr_debug("msk=%p, listener=%p", msk, mptcp_subflow_ctx(listener->sk));
2333         newsk = inet_csk_accept(listener->sk, flags, err, kern);
2334         if (!newsk)
2335                 return NULL;
2336
2337         pr_debug("msk=%p, subflow is mptcp=%d", msk, sk_is_mptcp(newsk));
2338         if (sk_is_mptcp(newsk)) {
2339                 struct mptcp_subflow_context *subflow;
2340                 struct sock *new_mptcp_sock;
2341                 struct sock *ssk = newsk;
2342
2343                 subflow = mptcp_subflow_ctx(newsk);
2344                 new_mptcp_sock = subflow->conn;
2345
2346                 /* is_mptcp should be false if subflow->conn is missing, see
2347                  * subflow_syn_recv_sock()
2348                  */
2349                 if (WARN_ON_ONCE(!new_mptcp_sock)) {
2350                         tcp_sk(newsk)->is_mptcp = 0;
2351                         return newsk;
2352                 }
2353
2354                 /* acquire the 2nd reference for the owning socket */
2355                 sock_hold(new_mptcp_sock);
2356
2357                 local_bh_disable();
2358                 bh_lock_sock(new_mptcp_sock);
2359                 msk = mptcp_sk(new_mptcp_sock);
2360                 msk->first = newsk;
2361
2362                 newsk = new_mptcp_sock;
2363                 mptcp_copy_inaddrs(newsk, ssk);
2364                 list_add(&subflow->node, &msk->conn_list);
2365                 sock_hold(ssk);
2366
2367                 mptcp_rcv_space_init(msk, ssk);
2368                 bh_unlock_sock(new_mptcp_sock);
2369
2370                 __MPTCP_INC_STATS(sock_net(sk), MPTCP_MIB_MPCAPABLEPASSIVEACK);
2371                 local_bh_enable();
2372         } else {
2373                 MPTCP_INC_STATS(sock_net(sk),
2374                                 MPTCP_MIB_MPCAPABLEPASSIVEFALLBACK);
2375         }
2376
2377         return newsk;
2378 }
2379
2380 void mptcp_destroy_common(struct mptcp_sock *msk)
2381 {
2382         skb_rbtree_purge(&msk->out_of_order_queue);
2383         mptcp_token_destroy(msk);
2384         mptcp_pm_free_anno_list(msk);
2385 }
2386
2387 static void mptcp_destroy(struct sock *sk)
2388 {
2389         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
2390
2391         if (msk->cached_ext)
2392                 __skb_ext_put(msk->cached_ext);
2393
2394         mptcp_destroy_common(msk);
2395         sk_sockets_allocated_dec(sk);
2396 }
2397
2398 static int mptcp_setsockopt_sol_socket(struct mptcp_sock *msk, int optname,
2399                                        sockptr_t optval, unsigned int optlen)
2400 {
2401         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
2402         struct socket *ssock;
2403         int ret;
2404
2405         switch (optname) {
2406         case SO_REUSEPORT:
2407         case SO_REUSEADDR:
2408                 lock_sock(sk);
2409                 ssock = __mptcp_nmpc_socket(msk);
2410                 if (!ssock) {
2411                         release_sock(sk);
2412                         return -EINVAL;
2413                 }
2414
2415                 ret = sock_setsockopt(ssock, SOL_SOCKET, optname, optval, optlen);
2416                 if (ret == 0) {
2417                         if (optname == SO_REUSEPORT)
2418                                 sk->sk_reuseport = ssock->sk->sk_reuseport;
2419                         else if (optname == SO_REUSEADDR)
2420                                 sk->sk_reuse = ssock->sk->sk_reuse;
2421                 }
2422                 release_sock(sk);
2423                 return ret;
2424         }
2425
2426         return sock_setsockopt(sk->sk_socket, SOL_SOCKET, optname, optval, optlen);
2427 }
2428
2429 static int mptcp_setsockopt_v6(struct mptcp_sock *msk, int optname,
2430                                sockptr_t optval, unsigned int optlen)
2431 {
2432         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
2433         int ret = -EOPNOTSUPP;
2434         struct socket *ssock;
2435
2436         switch (optname) {
2437         case IPV6_V6ONLY:
2438                 lock_sock(sk);
2439                 ssock = __mptcp_nmpc_socket(msk);
2440                 if (!ssock) {
2441                         release_sock(sk);
2442                         return -EINVAL;
2443                 }
2444
2445                 ret = tcp_setsockopt(ssock->sk, SOL_IPV6, optname, optval, optlen);
2446                 if (ret == 0)
2447                         sk->sk_ipv6only = ssock->sk->sk_ipv6only;
2448
2449                 release_sock(sk);
2450                 break;
2451         }
2452
2453         return ret;
2454 }
2455
2456 static int mptcp_setsockopt(struct sock *sk, int level, int optname,
2457                             sockptr_t optval, unsigned int optlen)
2458 {
2459         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
2460         struct sock *ssk;
2461
2462         pr_debug("msk=%p", msk);
2463
2464         if (level == SOL_SOCKET)
2465                 return mptcp_setsockopt_sol_socket(msk, optname, optval, optlen);
2466
2467         /* @@ the meaning of setsockopt() when the socket is connected and
2468          * there are multiple subflows is not yet defined. It is up to the
2469          * MPTCP-level socket to configure the subflows until the subflow
2470          * is in TCP fallback, when TCP socket options are passed through
2471          * to the one remaining subflow.
2472          */
2473         lock_sock(sk);
2474         ssk = __mptcp_tcp_fallback(msk);
2475         release_sock(sk);
2476         if (ssk)
2477                 return tcp_setsockopt(ssk, level, optname, optval, optlen);
2478
2479         if (level == SOL_IPV6)
2480                 return mptcp_setsockopt_v6(msk, optname, optval, optlen);
2481
2482         return -EOPNOTSUPP;
2483 }
2484
2485 static int mptcp_getsockopt(struct sock *sk, int level, int optname,
2486                             char __user *optval, int __user *option)
2487 {
2488         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
2489         struct sock *ssk;
2490
2491         pr_debug("msk=%p", msk);
2492
2493         /* @@ the meaning of setsockopt() when the socket is connected and
2494          * there are multiple subflows is not yet defined. It is up to the
2495          * MPTCP-level socket to configure the subflows until the subflow
2496          * is in TCP fallback, when socket options are passed through
2497          * to the one remaining subflow.
2498          */
2499         lock_sock(sk);
2500         ssk = __mptcp_tcp_fallback(msk);
2501         release_sock(sk);
2502         if (ssk)
2503                 return tcp_getsockopt(ssk, level, optname, optval, option);
2504
2505         return -EOPNOTSUPP;
2506 }
2507
2508 #define MPTCP_DEFERRED_ALL (TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED | \
2509                             TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED)
2510
2511 /* this is very alike tcp_release_cb() but we must handle differently a
2512  * different set of events
2513  */
2514 static void mptcp_release_cb(struct sock *sk)
2515 {
2516         unsigned long flags, nflags;
2517
2518         do {
2519                 flags = sk->sk_tsq_flags;
2520                 if (!(flags & MPTCP_DEFERRED_ALL))
2521                         return;
2522                 nflags = flags & ~MPTCP_DEFERRED_ALL;
2523         } while (cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, flags, nflags) != flags);
2524
2525         sock_release_ownership(sk);
2526
2527         if (flags & TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED) {
2528                 struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
2529                 struct sock *ssk;
2530
2531                 ssk = mptcp_subflow_recv_lookup(msk);
2532                 if (!ssk || sk->sk_state == TCP_CLOSE ||
2533                     !schedule_work(&msk->work))
2534                         __sock_put(sk);
2535         }
2536
2537         if (flags & TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED) {
2538                 mptcp_retransmit_handler(sk);
2539                 __sock_put(sk);
2540         }
2541 }
2542
2543 static int mptcp_hash(struct sock *sk)
2544 {
2545         /* should never be called,
2546          * we hash the TCP subflows not the master socket
2547          */
2548         WARN_ON_ONCE(1);
2549         return 0;
2550 }
2551
2552 static void mptcp_unhash(struct sock *sk)
2553 {
2554         /* called from sk_common_release(), but nothing to do here */
2555 }
2556
2557 static int mptcp_get_port(struct sock *sk, unsigned short snum)
2558 {
2559         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
2560         struct socket *ssock;
2561
2562         ssock = __mptcp_nmpc_socket(msk);
2563         pr_debug("msk=%p, subflow=%p", msk, ssock);
2564         if (WARN_ON_ONCE(!ssock))
2565                 return -EINVAL;
2566
2567         return inet_csk_get_port(ssock->sk, snum);
2568 }
2569
2570 void mptcp_finish_connect(struct sock *ssk)
2571 {
2572         struct mptcp_subflow_context *subflow;
2573         struct mptcp_sock *msk;
2574         struct sock *sk;
2575         u64 ack_seq;
2576
2577         subflow = mptcp_subflow_ctx(ssk);
2578         sk = subflow->conn;
2579         msk = mptcp_sk(sk);
2580
2581         pr_debug("msk=%p, token=%u", sk, subflow->token);
2582
2583         mptcp_crypto_key_sha(subflow->remote_key, NULL, &ack_seq);
2584         ack_seq++;
2585         subflow->map_seq = ack_seq;
2586         subflow->map_subflow_seq = 1;
2587
2588         /* the socket is not connected yet, no msk/subflow ops can access/race
2589          * accessing the field below
2590          */
2591         WRITE_ONCE(msk->remote_key, subflow->remote_key);
2592         WRITE_ONCE(msk->local_key, subflow->local_key);
2593         WRITE_ONCE(msk->write_seq, subflow->idsn + 1);
2594         WRITE_ONCE(msk->snd_nxt, msk->write_seq);
2595         WRITE_ONCE(msk->ack_seq, ack_seq);
2596         WRITE_ONCE(msk->can_ack, 1);
2597         atomic64_set(&msk->snd_una, msk->write_seq);
2598
2599         mptcp_pm_new_connection(msk, 0);
2600
2601         mptcp_rcv_space_init(msk, ssk);
2602 }
2603
2604 static void mptcp_sock_graft(struct sock *sk, struct socket *parent)
2605 {
2606         write_lock_bh(&sk->sk_callback_lock);
2607         rcu_assign_pointer(sk->sk_wq, &parent->wq);
2608         sk_set_socket(sk, parent);
2609         sk->sk_uid = SOCK_INODE(parent)->i_uid;
2610         write_unlock_bh(&sk->sk_callback_lock);
2611 }
2612
2613 bool mptcp_finish_join(struct sock *ssk)
2614 {
2615         struct mptcp_subflow_context *subflow = mptcp_subflow_ctx(ssk);
2616         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(subflow->conn);
2617         struct sock *parent = (void *)msk;
2618         struct socket *parent_sock;
2619         bool ret;
2620
2621         pr_debug("msk=%p, subflow=%p", msk, subflow);
2622
2623         /* mptcp socket already closing? */
2624         if (!mptcp_is_fully_established(parent))
2625                 return false;
2626
2627         if (!msk->pm.server_side)
2628                 return true;
2629
2630         if (!mptcp_pm_allow_new_subflow(msk))
2631                 return false;
2632
2633         /* active connections are already on conn_list, and we can't acquire
2634          * msk lock here.
2635          * use the join list lock as synchronization point and double-check
2636          * msk status to avoid racing with __mptcp_destroy_sock()
2637          */
2638         spin_lock_bh(&msk->join_list_lock);
2639         ret = inet_sk_state_load(parent) == TCP_ESTABLISHED;
2640         if (ret && !WARN_ON_ONCE(!list_empty(&subflow->node))) {
2641                 list_add_tail(&subflow->node, &msk->join_list);
2642                 sock_hold(ssk);
2643         }
2644         spin_unlock_bh(&msk->join_list_lock);
2645         if (!ret)
2646                 return false;
2647
2648         /* attach to msk socket only after we are sure he will deal with us
2649          * at close time
2650          */
2651         parent_sock = READ_ONCE(parent->sk_socket);
2652         if (parent_sock && !ssk->sk_socket)
2653                 mptcp_sock_graft(ssk, parent_sock);
2654         subflow->map_seq = READ_ONCE(msk->ack_seq);
2655         return true;
2656 }
2657
2658 static struct proto mptcp_prot = {
2659         .name           = "MPTCP",
2660         .owner          = THIS_MODULE,
2661         .init           = mptcp_init_sock,
2662         .disconnect     = mptcp_disconnect,
2663         .close          = mptcp_close,
2664         .accept         = mptcp_accept,
2665         .setsockopt     = mptcp_setsockopt,
2666         .getsockopt     = mptcp_getsockopt,
2667         .shutdown       = tcp_shutdown,
2668         .destroy        = mptcp_destroy,
2669         .sendmsg        = mptcp_sendmsg,
2670         .recvmsg        = mptcp_recvmsg,
2671         .release_cb     = mptcp_release_cb,
2672         .hash           = mptcp_hash,
2673         .unhash         = mptcp_unhash,
2674         .get_port       = mptcp_get_port,
2675         .sockets_allocated      = &mptcp_sockets_allocated,
2676         .memory_allocated       = &tcp_memory_allocated,
2677         .memory_pressure        = &tcp_memory_pressure,
2678         .sysctl_wmem_offset     = offsetof(struct net, ipv4.sysctl_tcp_wmem),
2679         .sysctl_rmem_offset     = offsetof(struct net, ipv4.sysctl_tcp_rmem),
2680         .sysctl_mem     = sysctl_tcp_mem,
2681         .obj_size       = sizeof(struct mptcp_sock),
2682         .slab_flags     = SLAB_TYPESAFE_BY_RCU,
2683         .no_autobind    = true,
2684 };
2685
2686 static int mptcp_bind(struct socket *sock, struct sockaddr *uaddr, int addr_len)
2687 {
2688         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sock->sk);
2689         struct socket *ssock;
2690         int err;
2691
2692         lock_sock(sock->sk);
2693         ssock = __mptcp_nmpc_socket(msk);
2694         if (!ssock) {
2695                 err = -EINVAL;
2696                 goto unlock;
2697         }
2698
2699         err = ssock->ops->bind(ssock, uaddr, addr_len);
2700         if (!err)
2701                 mptcp_copy_inaddrs(sock->sk, ssock->sk);
2702
2703 unlock:
2704         release_sock(sock->sk);
2705         return err;
2706 }
2707
2708 static void mptcp_subflow_early_fallback(struct mptcp_sock *msk,
2709                                          struct mptcp_subflow_context *subflow)
2710 {
2711         subflow->request_mptcp = 0;
2712         __mptcp_do_fallback(msk);
2713 }
2714
2715 static int mptcp_stream_connect(struct socket *sock, struct sockaddr *uaddr,
2716                                 int addr_len, int flags)
2717 {
2718         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sock->sk);
2719         struct mptcp_subflow_context *subflow;
2720         struct socket *ssock;
2721         int err;
2722
2723         lock_sock(sock->sk);
2724         if (sock->state != SS_UNCONNECTED && msk->subflow) {
2725                 /* pending connection or invalid state, let existing subflow
2726                  * cope with that
2727                  */
2728                 ssock = msk->subflow;
2729                 goto do_connect;
2730         }
2731
2732         ssock = __mptcp_nmpc_socket(msk);
2733         if (!ssock) {
2734                 err = -EINVAL;
2735                 goto unlock;
2736         }
2737
2738         mptcp_token_destroy(msk);
2739         inet_sk_state_store(sock->sk, TCP_SYN_SENT);
2740         subflow = mptcp_subflow_ctx(ssock->sk);
2741 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2742         /* no MPTCP if MD5SIG is enabled on this socket or we may run out of
2743          * TCP option space.
2744          */
2745         if (rcu_access_pointer(tcp_sk(ssock->sk)->md5sig_info))
2746                 mptcp_subflow_early_fallback(msk, subflow);
2747 #endif
2748         if (subflow->request_mptcp && mptcp_token_new_connect(ssock->sk))
2749                 mptcp_subflow_early_fallback(msk, subflow);
2750
2751 do_connect:
2752         err = ssock->ops->connect(ssock, uaddr, addr_len, flags);
2753         sock->state = ssock->state;
2754
2755         /* on successful connect, the msk state will be moved to established by
2756          * subflow_finish_connect()
2757          */
2758         if (!err || err == -EINPROGRESS)
2759                 mptcp_copy_inaddrs(sock->sk, ssock->sk);
2760         else
2761                 inet_sk_state_store(sock->sk, inet_sk_state_load(ssock->sk));
2762
2763 unlock:
2764         release_sock(sock->sk);
2765         return err;
2766 }
2767
2768 static int mptcp_listen(struct socket *sock, int backlog)
2769 {
2770         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sock->sk);
2771         struct socket *ssock;
2772         int err;
2773
2774         pr_debug("msk=%p", msk);
2775
2776         lock_sock(sock->sk);
2777         ssock = __mptcp_nmpc_socket(msk);
2778         if (!ssock) {
2779                 err = -EINVAL;
2780                 goto unlock;
2781         }
2782
2783         mptcp_token_destroy(msk);
2784         inet_sk_state_store(sock->sk, TCP_LISTEN);
2785         sock_set_flag(sock->sk, SOCK_RCU_FREE);
2786
2787         err = ssock->ops->listen(ssock, backlog);
2788         inet_sk_state_store(sock->sk, inet_sk_state_load(ssock->sk));
2789         if (!err)
2790                 mptcp_copy_inaddrs(sock->sk, ssock->sk);
2791
2792 unlock:
2793         release_sock(sock->sk);
2794         return err;
2795 }
2796
2797 static int mptcp_stream_accept(struct socket *sock, struct socket *newsock,
2798                                int flags, bool kern)
2799 {
2800         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sock->sk);
2801         struct socket *ssock;
2802         int err;
2803
2804         pr_debug("msk=%p", msk);
2805
2806         lock_sock(sock->sk);
2807         if (sock->sk->sk_state != TCP_LISTEN)
2808                 goto unlock_fail;
2809
2810         ssock = __mptcp_nmpc_socket(msk);
2811         if (!ssock)
2812                 goto unlock_fail;
2813
2814         clear_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags);
2815         sock_hold(ssock->sk);
2816         release_sock(sock->sk);
2817
2818         err = ssock->ops->accept(sock, newsock, flags, kern);
2819         if (err == 0 && !mptcp_is_tcpsk(newsock->sk)) {
2820                 struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(newsock->sk);
2821                 struct mptcp_subflow_context *subflow;
2822
2823                 /* set ssk->sk_socket of accept()ed flows to mptcp socket.
2824                  * This is needed so NOSPACE flag can be set from tcp stack.
2825                  */
2826                 __mptcp_flush_join_list(msk);
2827                 mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
2828                         struct sock *ssk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
2829
2830                         if (!ssk->sk_socket)
2831                                 mptcp_sock_graft(ssk, newsock);
2832                 }
2833         }
2834
2835         if (inet_csk_listen_poll(ssock->sk))
2836                 set_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags);
2837         sock_put(ssock->sk);
2838         return err;
2839
2840 unlock_fail:
2841         release_sock(sock->sk);
2842         return -EINVAL;
2843 }
2844
2845 static __poll_t mptcp_check_readable(struct mptcp_sock *msk)
2846 {
2847         return test_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags) ? EPOLLIN | EPOLLRDNORM :
2848                0;
2849 }
2850
2851 static bool __mptcp_check_writeable(struct mptcp_sock *msk)
2852 {
2853         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
2854         bool mptcp_writable;
2855
2856         mptcp_clean_una(sk);
2857         mptcp_writable = sk_stream_is_writeable(sk);
2858         if (!mptcp_writable)
2859                 mptcp_nospace(msk);
2860
2861         return mptcp_writable;
2862 }
2863
2864 static __poll_t mptcp_check_writeable(struct mptcp_sock *msk)
2865 {
2866         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
2867         __poll_t ret = 0;
2868         bool slow;
2869
2870         if (unlikely(sk->sk_shutdown & SEND_SHUTDOWN))
2871                 return 0;
2872
2873         if (sk_stream_is_writeable(sk))
2874                 return EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
2875
2876         slow = lock_sock_fast(sk);
2877         if (__mptcp_check_writeable(msk))
2878                 ret = EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
2879
2880         unlock_sock_fast(sk, slow);
2881         return ret;
2882 }
2883
2884 static __poll_t mptcp_poll(struct file *file, struct socket *sock,
2885                            struct poll_table_struct *wait)
2886 {
2887         struct sock *sk = sock->sk;
2888         struct mptcp_sock *msk;
2889         __poll_t mask = 0;
2890         int state;
2891
2892         msk = mptcp_sk(sk);
2893         sock_poll_wait(file, sock, wait);
2894
2895         state = inet_sk_state_load(sk);
2896         pr_debug("msk=%p state=%d flags=%lx", msk, state, msk->flags);
2897         if (state == TCP_LISTEN)
2898                 return mptcp_check_readable(msk);
2899
2900         if (state != TCP_SYN_SENT && state != TCP_SYN_RECV) {
2901                 mask |= mptcp_check_readable(msk);
2902                 mask |= mptcp_check_writeable(msk);
2903         }
2904         if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN)
2905                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM | EPOLLRDHUP;
2906
2907         return mask;
2908 }
2909
2910 static int mptcp_shutdown(struct socket *sock, int how)
2911 {
2912         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sock->sk);
2913         struct sock *sk = sock->sk;
2914         int ret = 0;
2915
2916         pr_debug("sk=%p, how=%d", msk, how);
2917
2918         lock_sock(sk);
2919
2920         how++;
2921         if ((how & ~SHUTDOWN_MASK) || !how) {
2922                 ret = -EINVAL;
2923                 goto out_unlock;
2924         }
2925
2926         if (sock->state == SS_CONNECTING) {
2927                 if ((1 << sk->sk_state) &
2928                     (TCPF_SYN_SENT | TCPF_SYN_RECV | TCPF_CLOSE))
2929                         sock->state = SS_DISCONNECTING;
2930                 else
2931                         sock->state = SS_CONNECTED;
2932         }
2933
2934         sk->sk_shutdown |= how;
2935         if ((how & SEND_SHUTDOWN) && mptcp_close_state(sk))
2936                 __mptcp_wr_shutdown(sk);
2937
2938         /* Wake up anyone sleeping in poll. */
2939         sk->sk_state_change(sk);
2940
2941 out_unlock:
2942         release_sock(sk);
2943
2944         return ret;
2945 }
2946
2947 static const struct proto_ops mptcp_stream_ops = {
2948         .family            = PF_INET,
2949         .owner             = THIS_MODULE,
2950         .release           = inet_release,
2951         .bind              = mptcp_bind,
2952         .connect           = mptcp_stream_connect,
2953         .socketpair        = sock_no_socketpair,
2954         .accept            = mptcp_stream_accept,
2955         .getname           = inet_getname,
2956         .poll              = mptcp_poll,
2957         .ioctl             = inet_ioctl,
2958         .gettstamp         = sock_gettstamp,
2959         .listen            = mptcp_listen,
2960         .shutdown          = mptcp_shutdown,
2961         .setsockopt        = sock_common_setsockopt,
2962         .getsockopt        = sock_common_getsockopt,
2963         .sendmsg           = inet_sendmsg,
2964         .recvmsg           = inet_recvmsg,
2965         .mmap              = sock_no_mmap,
2966         .sendpage          = inet_sendpage,
2967 };
2968
2969 static struct inet_protosw mptcp_protosw = {
2970         .type           = SOCK_STREAM,
2971         .protocol       = IPPROTO_MPTCP,
2972         .prot           = &mptcp_prot,
2973         .ops            = &mptcp_stream_ops,
2974         .flags          = INET_PROTOSW_ICSK,
2975 };
2976
2977 void __init mptcp_proto_init(void)
2978 {
2979         mptcp_prot.h.hashinfo = tcp_prot.h.hashinfo;
2980
2981         if (percpu_counter_init(&mptcp_sockets_allocated, 0, GFP_KERNEL))
2982                 panic("Failed to allocate MPTCP pcpu counter\n");
2983
2984         mptcp_subflow_init();
2985         mptcp_pm_init();
2986         mptcp_token_init();
2987
2988         if (proto_register(&mptcp_prot, 1) != 0)
2989                 panic("Failed to register MPTCP proto.\n");
2990
2991         inet_register_protosw(&mptcp_protosw);
2992
2993         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct mptcp_skb_cb) > sizeof_field(struct sk_buff, cb));
2994 }
2995
2996 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP_IPV6)
2997 static const struct proto_ops mptcp_v6_stream_ops = {
2998         .family            = PF_INET6,
2999         .owner             = THIS_MODULE,
3000         .release           = inet6_release,
3001         .bind              = mptcp_bind,
3002         .connect           = mptcp_stream_connect,
3003         .socketpair        = sock_no_socketpair,
3004         .accept            = mptcp_stream_accept,
3005         .getname           = inet6_getname,
3006         .poll              = mptcp_poll,
3007         .ioctl             = inet6_ioctl,
3008         .gettstamp         = sock_gettstamp,
3009         .listen            = mptcp_listen,
3010         .shutdown          = mptcp_shutdown,
3011         .setsockopt        = sock_common_setsockopt,
3012         .getsockopt        = sock_common_getsockopt,
3013         .sendmsg           = inet6_sendmsg,
3014         .recvmsg           = inet6_recvmsg,
3015         .mmap              = sock_no_mmap,
3016         .sendpage          = inet_sendpage,
3017 #ifdef CONFIG_COMPAT
3018         .compat_ioctl      = inet6_compat_ioctl,
3019 #endif
3020 };
3021
3022 static struct proto mptcp_v6_prot;
3023
3024 static void mptcp_v6_destroy(struct sock *sk)
3025 {
3026         mptcp_destroy(sk);
3027         inet6_destroy_sock(sk);
3028 }
3029
3030 static struct inet_protosw mptcp_v6_protosw = {
3031         .type           = SOCK_STREAM,
3032         .protocol       = IPPROTO_MPTCP,
3033         .prot           = &mptcp_v6_prot,
3034         .ops            = &mptcp_v6_stream_ops,
3035         .flags          = INET_PROTOSW_ICSK,
3036 };
3037
3038 int __init mptcp_proto_v6_init(void)
3039 {
3040         int err;
3041
3042         mptcp_v6_prot = mptcp_prot;
3043         strcpy(mptcp_v6_prot.name, "MPTCPv6");
3044         mptcp_v6_prot.slab = NULL;
3045         mptcp_v6_prot.destroy = mptcp_v6_destroy;
3046         mptcp_v6_prot.obj_size = sizeof(struct mptcp6_sock);
3047
3048         err = proto_register(&mptcp_v6_prot, 1);
3049         if (err)
3050                 return err;
3051
3052         err = inet6_register_protosw(&mptcp_v6_protosw);
3053         if (err)
3054                 proto_unregister(&mptcp_v6_prot);
3055
3056         return err;
3057 }
3058 #endif